Question

由AB、CD两金属板组成平行板电容器，电容为C，两板与水平面夹角为α，并充以电量Q如图所示，有一油滴质量为m，带电量为Q，由A点从静止开始沿水平方向做直线运动，恰能到达C点（设两板间为匀强电场）问：
（1）电容器两板间电势差为多少？
（2）两板间的电场强度为多少？
（3）油滴从A点运动到C点共用多少时间？

Answer 1

分析：（1）根据电容器的定义式C=

Q

U

求出电容器两极板间的电势差．
（2）根据油滴做直线运动，抓住合力方向与速度方向在同一条直线上，结合平行四边形定则求出电场强度的大小．
（3）根据AC的距离，结合牛顿第二定律求出加速度，通过位移时间公式求出运动的时间．

解答：解：（1）电容器两板间的电势差U=

Q

C

．
（2）油滴受电场力和重力，合力方向与速度方向在同一条直线上．
根据平行四边形定则得，EQcosα=mg
解得电场强度E=

mg

Qcosα

．
（3）因为xAC=

d

sinα

=

1

2

at2   ①
又a=

F合

m

=

QEsinα

m

    ②
U=Ed=

Q

C

  ③
联立三式解得t=

Q

gtanα

2 mC

．
答：（1）电容器两板间电势差为U=

Q

C

．
（2）两板间的电场强度为

mg

Qcosα

．
（3）油滴从A点运动到C点的时间t=

Q

gtanα

2 mC

．

点评：本题的突破点在于粒子做直线运动，故应根据力与运动的关系确定出粒子的受力情况．