Question

带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，两板间距离为d(d远小于板的长和宽)，一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央，处于平衡，油滴的质量为m，电荷量为q；如图所示，在油滴的正上方距A板d处有一个质量也为m的带电油滴N，油滴N由静止释放后，可以穿过A板上的小孔，进入两个金属板间与油滴M相碰，并立即结合成一个大油滴，整个装置处于真空环境中，若不计油滴M和N间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度，要使油滴N能与M相碰，且结合成的大油滴(油滴可视为质点)又不与金属板B相碰，求： (1) 两个金属板A、B间的电压是多少？哪板电势较高？ (2) 油滴N带何种电荷，电荷量可能是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)	解：对油滴M，其受力如图所示． 由qE＝mg，可得，下板电势高些．
(2)	结合体不至于与B相碰，则结合体一定带正电． 如果油滴N带负电，则结合体的正电一定比M所带正电少． 此时结合体的电场力比2mg小，此结合体在极板间一直加速，一定会与B板相碰，不符合题意． 由此可知，N只能带正电，设为Q． 对N：　　　　① M，N相碰时，　　　　② 对结合体，　　　　③ 由①得Q＜3q，由①②③得 故