Question

在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为 d ，当平行板电容器的电压为

在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为 d ，当平行板电容器的电压为 U 0 时，油滴保持静止状态，如图所示。当给电容器突然充电使其电压增加△ U 1 ，油滴开始向上运动；经时间△ t 后，电 容器突然放电使其电压减少△ U 2 ，又经过时间△ t ，油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为 g 。求：(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个△ t 与第二个△ t 时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)△ U 1 与△ U 2 之比。

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Answer 1

解：（1）油滴静止时 mg ＝ q 则 ＝ （2）设第一个△ t 内油滴的位移为 x 1 ，加速度为 a 1 ，第二个△ t 内油滴的位移为 x 2 ，加速度为 a 2 ，则 x 1 ＝ a 1 △ t 2 ， x 2 ＝ v 1 △ t － a 2 △ t 2 且 v 1 ＝ a 1 △ t ， x 2 ＝－ x 1 解得 a 1 ∶ a 2 ＝1∶3 （3）油滴向上加速运动时： q － mg ＝ ma 1 即 q ＝ ma 1 油滴向上减速运动时 mg － q ＝ ma 2 即 q ＝ ma 2 则 ＝ ，解得 ＝