精英家教網(wǎng)如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn)．先給電容器緩慢充電，使兩級(jí)板所帶電荷量分別為﹢Q和-Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為
π
6
．再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到
π
3
，且小球與兩極板不接觸．求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量．
分析：對(duì)小球受力分析，受重力、電場力和拉力，根據(jù)U=Ed、Q=cU、F=qE以及平衡條件分兩次列方程后求解出電容器極板電量Q的表達(dá)式進(jìn)行討論．
解答：解：設(shè)電容器的電容為C，第一次充電Q后，電容器兩極板間電勢差U1=
Q
C
，
兩板間為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E1=
U1
d
，
設(shè)電場中小球帶電量為q，則所受電場力F1=qE1
小球在電容器中受重力，電場力和拉力平衡，如圖所示
精英家教網(wǎng)
由平衡條件有：F1=mgtanθ1
綜合以上各式得：tanθ1=
Qq
mgcd

第二次充電后，電容器帶電量為：Q+△Q，同理可得：tanθ2=
(Q+△Q)q
mgcd

將方向夾角帶入解得：△Q=2Q
答：二次充電使電容器正極板增加的電荷量為2Q．
點(diǎn)評(píng)：本題考查平行板電容器的電場中電場力、電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系等，關(guān)鍵結(jié)合平衡條件列式求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，一平行板電容器與一電源連接，電源兩端的電壓保持不變．若使電容器兩板間的距離變大，則
（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖有一平行板電容器充電后帶有等量異種電荷，下極板接地，兩極板中央處固定有一個(gè)很小的負(fù)電荷，現(xiàn)保持兩極板間距不變而使兩板板左右水平錯(cuò)開一段很小的距離（極板電量值不變），則下說法中不正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，一平行板電容器固定在絕緣小車上，左極板的電勢高于右極板的電勢，極板間距離為L，小車連同極板的總質(zhì)量為M，小車在光滑的地平面上正以某一速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量m=M/3帶有正電荷的滑塊以跟小車大小相等的初速度從右極板開口處沖入極板間，滑塊剛好沒能夠與左極板相碰（不計(jì)滑塊與小車的摩擦力）
（1）若小車、滑塊的初速度大小均為v0，求系統(tǒng)電勢能變化的最大值．
（2）若小車、滑塊初速度大小未知，求滑塊向左運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處離出發(fā)點(diǎn)的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，一平行板電容器充電后與電源斷開，從負(fù)極板上某處釋放一個(gè)電子e，設(shè)其到達(dá)正極板的速度為v1，運(yùn)動(dòng)過程中加速度為a1．現(xiàn)將兩板間距離增為原來的2倍，再從負(fù)極板處釋放一電子，設(shè)其到達(dá)正極板的速度為v2，運(yùn)動(dòng)過程中加速度為a2．則有（　　）
A、
a1
a2
=
1
1
，
v1
v2
=
1
2
B、
a1
a2
=
2
1
，
v1
v2
=
1
2
C、
a1
a2
=
2
1
，
v1
v2
=
2
1
D、
a1
a2
=
1
1
，
v1
v2
=
1
2

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