Question

【题目】如图所示，一水平放置的平行板电容器接在U=12V的直流电源上，电容C=4.0×10-10F，两极板间距离d=1.20×10-3m，取g=10m/s2，求：

（1）该电容器所带电量．

（2）若板间有一带电微粒，其质量为m=2.0×10-3kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？

（3）若增大两板间的距离，试说明该带电微粒将做什么运动？并简要说明原因．

Answer 1

【答案】(1) 4.8×10-9C (2) 2×10-6C ，带负电 （3）粒子向下做匀加速直线运动

【解析】

（1）由电容的定义式得，电容器所带电量=4.0×10﹣10×12C=4.8×10﹣9C；

（2）由得，板间电场强度=104V/m；

对于带电微粒，由平衡条件得：

则 =2×10﹣6C；

由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电；

（3）若增大两板间的距离，根据电场强度与电势差的关系：

可知电场强度将随d的增大而减小，所以电场力减小；由于电场力减小，小于重力，所以粒子受到的合力的方向向下，粒子向下做匀加速直线运动。