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8.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量.如图,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则(  )
A.油滴带电荷量为$\frac{mgd}{U}$
B.电容器的电容为$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$
C.将极板M向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动

分析 带电荷量为q的油滴静止不动,所受的电场力与重力平衡,由平衡条件分析油滴电场力方向;由E=$\frac{U}{d}$,求解电场强度.根据油滴的电场力有无变化,分析油滴的运动情况.

解答 解:A、由题,带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力,平行板电容器板间场强方向竖直向下,则油滴带负电;由平衡条件得:$mg=q\frac{U}{d}$,得油滴带电荷量为:$q=\frac{mgd}{U}$,故A正确.
B、根据$C=\frac{Q}{U}$,结合mg=qE,且Q=kq,则得电容器的电容为:$C=\frac{kmgd}{U^2}$.故B正确.
C、将极板M向下缓慢移动一小段距离,电容器两极板距离s减小,板间场强增加,微粒所受电场力增加,油滴将向上做加速运动,故C正确;
D、极板N向下缓慢移动一小段距离,电容器两极板距离s增大,板间场强减小,微粒所受电场力减小,则油滴将向下做加速运动,故D错误;
故选:ABC

点评 本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析,由平衡条件判断微粒的电性,注意由受力情况来确定运动情况,是解题的思路.

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