Question

19．如图，质量为2×10^-18kg的带电油滴，静止在水平放置的两块平行金属板之间，两板间的距离为3.2cm，则两板间电压的最大可能值是4V．从最大值开始，以后的三个连续减小的电压值分别是4V、2V、1.33V．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 根据电荷所受电场力和重力平衡，抓住当电荷量最小时，两边间电压最大，求出从最大值开始逐渐减小的三个数值．

解答 解：根据粒子处于平衡得，mg=q$\frac{U}{d}$，解得U=$\frac{mgd}{q}$．
由公式U=$\frac{mgd}{q}$可知，当电量越小时，则电压越大，
由于电量均是元电荷的整数倍，因此当q为一个元电荷电量时，电压最大，
即：当q为一个元电荷电量时，则U₁=$\frac{2×1{0}^{-18}×3.2×1{0}^{-2}}{1.6×1{0}^{-19}}$×10V=4V，
当q带两个元电荷的电量，则U₂=$\frac{2×1{0}^{-18}×10×3.2×1{0}^{-2}}{2×1.6×1{0}^{-19}}$V=2V，
当q带三个元电荷电量，则U₃=$\frac{2×1{0}^{-18}×10×3.2×1{0}^{-2}}{3×1.6×1{0}^{-19}}$V=1.33V．
故答案为：4，4，2，1.33．

点评 解决本题的关键知道液滴受到的重力和电场力平衡，以及知道电荷所带的电荷量是元电荷电量的整数倍．