题目内容
【题目】如图所示,平行板电容器板间距离为2cm,有一个质量m=10-7kg、电荷量q=-10﹣8C的液滴,在两板正中央处于静止状态。问:(取g=10m/s2)
(1)哪块板带正电?板间电场强度多大?
(2)若电容器电容为5×10-10F,则电容器带电荷量Q为多少?
(3)若下板接地,液滴的电势能是多少?
【答案】(1)100N/C (2)1×10-9C (3)-1×10-8J
【解析】
(1)液滴处于静止状态,可知电场力方向向上,则电场强度的方向竖直向下,上极板带正电.
根据平衡得:
qE=mg
解得:
①
(2)由两极板电势差为:
U=Ed ②
根据电容器电容定义
得电容器带电量为:
Q=CU ③
①②③联立解得
Q=1×10-9C
(3)由U=Ed得
CB两点间电势差为:
UCB=EdCB=1V
若下板接地则
φC=1V
则液滴的电势能为
EP=qφC=-1×10-8J

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