Question

16．相距2cm的带电两平行金属板如图所示：板间电场强度E=5.0×10⁴ N/C，一个质量为m=0.01g的带电液滴悬浮在电场中静止不动，g取10m/s²，
①问液滴带什么电荷？
②带电量是多少？
③两板间的电压是多少？

Answer 1

分析 ①电场强度方向从正极板指向负极板，液滴受重力和电场力而平衡，根据平衡条件得到电场力方向，再根据电场力方向与场强方向的关系判断液滴的电性；
②液滴平衡，根据平衡条件求解电场力，根据电场强度的定义求解电场强度大小；
③根据U=Ed求解板间电压．

解答 解：①电场线向下，液滴受重力和电场力平衡，故电场力向上；
电场力方向与场强方向相反，故液滴带负电荷；
②根据平衡条件，由于：qE=mg，解得：q=$\frac{mg}{d}=\frac{0.01×1{0}^{-3}×10}{2×1{0}^{-2}}N/C=5×1{0}^{-3}N/C$；
③两板间的电压：U=Ed=5.0×10⁴ N/C×0.02m=1000V；
答：①液滴带负电荷；
②带电量是5×10^-5C；
③两板间的电压是1000V．

点评 本题关键是明确液滴受力平衡，根据平衡条件求解电场力，同时要结合电场强度的定义公式E=$\frac{F}{q}$、电场强度与电势差间的关系公式U=Ed列式求解，基础题目．