Question

【题目】如图所示，两正对的竖直平行金属板AB、CD的长度均为L＝4cm、板间距离d＝6cm，P为A、C连线的中点；AB的延长线上有一点O和足够长的荧光屏。一质量m＝2×10－6kg、电荷量q＝3×10－6C的带正电油滴从P点由静止释放后，恰好从CD板的下边缘D处射出电场。若油滴射出电场的同时，在O点固定一点电荷，同时在空间加一竖直向上的匀强电场，结果油滴离开D点后做匀速圆周运动并恰好垂直打到荧光屏上。静电力常量k＝9×109Nm2/C2，取g＝10m/s2，空气阻力不计。求：

(1)金属板两板间的电压U；

(2)该点电荷的电荷量Q（结果保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】(1)(2)Q＝6.9×10－12C

【解析】

(1)对油滴：

又

且电势差：得：

(2)由几何关系得油滴的轨道半径为：

油滴从P点到D点加速度：

油滴到达D点时速度：

油滴做圆周运动：

联立解得：

Q＝6.9×C