Question

1．如图，两块带等量异种电荷的平行金属板A、B水平放置，组成平行板电容器，两板间距d=0.05m．两板之间有一个质量m=1.0×10^-3kg、电荷量q=+1.0×10^-6C的带电油滴恰好处于静止状态．重力加速度g=10m/s²．
①判断金属板A带何种电荷？
②求两板间的电压大小；
③若只增加平行板电容器的带电量，试判断带电油滴
将向上运动还是向下运动？

Answer 1

分析 ①抓住油滴处于静止状态，得出电场力的方向，从而得出金属板A所带电荷的电性．
②根据油滴受重力和电场力平衡，求出两板间的电压大小．
③根据电容的定义式得出电压的变化，从而得出电场强度的变化，根据电荷所受电场力的变化判断油滴的运动方向．

解答 解：①油滴能恰好在平行板电容器间静止，则电荷所受的电场力方向向上，可断定：A板带负电．
②油滴能恰好在平行板电容器间静止，有：$q\frac{U}{d}=mg$
解得：U=$\frac{mgd}{q}=\frac{1×1{0}^{-3}×10×0.05}{1×1{0}^{-6}}$V=500V
③由$C=\frac{Q}{U}$可知，Q增大，U增大；又由E=$\frac{U}{d}$可知，U增大，E增大．
这样就会有qE＞mg，油滴将向上运动．
答：①A板带负电．
②两板间的电压为500V．
③油滴将向上运动．

点评 本题考查了带电粒子在电场中的平衡问题，抓住电场力和重力平衡进行求解，掌握电容的定义式、电场强度与电势差的关系，并能灵活运用．