Question

20．如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm，充電后兩極板電勢差為120V．A板帶正電，若它的電容為3 μF，且P到A板距離為1mm．求：
（1）每一板的帶電荷量；
（2）一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能；
（3）兩板間的電場強度．
（4）有一帶電量為q=1×10^-3C的小球可勻速通過板間，請判斷小球所帶電性和小球質(zhì)量．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$求電荷量；
（2）電子從B板出發(fā)到A板，電場力對電子做正功eU，根據(jù)動能定理求解動能；
（3）兩板間存在勻強電場，由E=$\frac{U}jjz7kmd$求出電場強度；
（4）根據(jù)受力平衡即可判斷電性及質(zhì)量

解答 解�。�1）由Q=UC得：Q=120×3×10^-6C=3.6×10^-4C．
（2）因為電子從B板出發(fā)到A板的過程中電場力做正功，電勢能減小，動能增加，所以E_k-0=qU_AB，E_k=120 eV．
（3）E=$\frac{U}f5wlera$=3×10⁴ N/C．
（4）小球運動通過，根據(jù)受力分析可知mg=qE，可以得到m=$\frac{qE}{g}=\frac{1×1{0}^{-3}×3×1{0}^{4}}{10}kg=3kg$，受到的電場力向上，故帶負(fù)電．
答：（1）每一板的帶電荷量3.6×10^-4C；
（2）一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能120 eV；
（3）兩板間的電場強度3×10⁴ N/C．
（4）小球所帶負(fù)電和小球質(zhì)量位3kg

點評 本題考查電場的基本知識：C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}1ujlfqw$、和動能定理的應(yīng)用，比較簡單．