Question

1．如圖所示，是一對彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN，N板接地，在兩極板MN間距離M板3.5cm的A點有一帶電量為q=4×10^-6C的帶電液滴，其質(zhì)量m=4×10^-4kg，恰好處于靜止狀態(tài)．求：
（1）兩板間的電場強度為多少？
（2）U_NM等于多少伏？
（3）A和M點的電勢是多少？

Answer 1

分析 （1）帶電液滴處于靜止狀態(tài)，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解電場強度E；
（2）根據(jù)U=Ed求解兩極板NM之間電勢差U_NM．
（3）題中N板的電勢為0，根據(jù)U=φ′-φ求解M點和A點的電勢

解答 解：（1）對A點的帶電液滴受力分析，受重力和電場力，二力平衡，則有：
Eq=mg
解得：E=$\frac{mg}{q}=\frac{4×1{0}^{-4}×10}{4×1{0}^{-6}}$=10^3_（V/m）
（2）兩極板NM之間電勢差：U_NM=Ed=10³V/m×0.05m=50V
（3）因為U_NM=φ_N-φ_Μ
又φ_N=0，解得：φ_M=-50V
兩極板NA之間電勢差：U_NA=Ed=10³V/m×0.015m=15V
又φ_N=0，解得：φ_A=-15V
答：（1）兩板間的電場強度E為10³V/m．
（2）兩極板NM之間電勢差U_NM為50V．
（3）MA點的電勢分別為-50V，-15V

點評 本題關鍵先根據(jù)平衡條件求解電場強度，然后結合公式U=Ed和U_NM=φ_N-φ_Μ 求解電勢差和電勢