Question

【題目】如圖所示，平行板電容器板間距離為2cm，有一個(gè)質(zhì)量m＝10-7kg、電荷量q＝-10﹣8C的液滴，在兩板正中央處于靜止?fàn)顟B(tài)。問(wèn)：（取g＝10m/s2）

（1）哪塊板帶正電？板間電場(chǎng)強(qiáng)度多大？

（2）若電容器電容為5×10-10F，則電容器帶電荷量Q為多少？

（3）若下板接地，液滴的電勢(shì)能是多少？

Answer 1

【答案】（1）100N/C （2）1×10-9C （3）-1×10-8J

【解析】

（1）液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知電場(chǎng)力方向向上，則電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，上極板帶正電.

根據(jù)平衡得：

qE＝mg

解得：

①

（2）由兩極板電勢(shì)差為：

U＝Ed ②

根據(jù)電容器電容定義

得電容器帶電量為：

Q＝CU ③

①②③聯(lián)立解得

Q＝1×10-9C

（3）由U＝Ed得

CB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為：

UCB＝EdCB＝1V

若下板接地則

φC＝1V

則液滴的電勢(shì)能為

EP＝qφC＝-1×10-8J