Question

如图所示，是一对彼此绝缘相距d=5cm的平行金属带电极板MN，N板接地，在两极板MN间A点有一带电量为q=4×10^-6C的带电液滴，其质量m=4×10^-4kg，恰好处于静止状态．求：
（1）两板间的电场强度E
（2）两极板NM之间电势差U_NM
（3）M点的电势φ_M．

Answer 1

分析：（1）带电液滴处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件列式求解电场强度E；
（2）根据U=Ed求解两极板NM之间电势差U_NM．
（3）题中N板的电势为0，根据U_NM=φ_N-φ_M求解M点的电势φ_M．

解答：解：（1）对A点的带电液滴受力分析，受重力和电场力，二力平衡，则有：
Eq=mg
解得：E=

mg

q

=

4×10-4×10

4×10-6

=10^3_（V/m）
（2）两极板NM之间电势差：U_NM=Ed=10³V/m×0.05m=50V
（3）因为U_NM=φ_N-φ_Μ
又φ_N=0，解得：φ_M=-50V
答：（1）两板间的电场强度E为10³V/m．
（2）两极板NM之间电势差U_NM为50V．
（3）M点的电势φ_M为-50V．

点评：本题关键先根据平衡条件求解电场强度，然后结合公式U=Ed和U_NM=φ_N-φ_Μ 求解电势差和电势．