题目内容
【题目】面积为S的薄金属被一层液体状的电介质所淹没，电介质的质量密度为
，介电常数为
，电介质厚度比金属板平面尺寸小得多。如果板带有电量
，液体的电介质会发生什么现象？
【答案】板上液体将会升高
【解析】
带电板在真空中产生的电场强度为
，在电介质内为
．在电介质内电场减弱与电介质被极化有关．同时在板附近薄层里出现电荷
，而在电介质的自由面出现电荷
（如图所示）．
在电介质里偶极子的正负电荷相互抵消．感应电荷
和产生的电场强度为
．
根据电场合成原则
，即
从这个方程可以求出电量
．
液体自由面上电量受到两个静电力作用力：
电荷对它的吸引力，等于
；
以及板上电荷Q对它的斥力，等于
力
与
方向相反．
由于大于
，所以板上液体将会升高．设在容器里液体上升高度为h，列出上升液体的平衡条件：
，
由此．
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