Question

如图所示，上板开有小孔的平行板电容器水平放置，电容C=1.5×10^-10F．带有的电荷量Q=4.5×10^-9C，两板间的距离d=1cm，此时电容器两板问的电场强度大小是

 

V/m；一质量m=0.01kg的带电油滴从空中由静止自由下落0.4s，从小孔进入两极板间，当油滴到达下极板时速度恰好变为零，不计空气阻力的影响，则油滴的带电量为

 

C（取g=l0m/s²）

Answer 1

分析：根据C=

Q

U

求解电压，根据U=Ed求解电场强度；对自由落体运动过程根据位移时间关系公式求解末速度，然后对电场中减速过程运用动能定理列式求解电荷量．

解答：解：电容C=1.5×10^-10F，带有的电荷量Q=4.5×10^-9C，故两板间电压为：
U=

Q

C

=

4.5×10-9

1.5×10-10

=30V
故电场强度为：E=

U

d

=

30

0.01

=3×103V/m
自由落体的末速度为：v=gt=10×0.4=4m/s
对电场中减速过程运用动能定理列式，有：
mgd-qU=0-

1

2

mv2
解得：q=

mgd+ 1 2 mv2

U

=

0.01×10×0.01+ 1 2 ×0.01×16

30

=2.7×10^-3C
故答案为：3×10³，2.7×10^-3．

点评：本题关键是明确电荷的运动规律和受力情况，然后结合动能定理列式求解，不难．