Question

11．用絕緣輕質(zhì)絲線(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球A，懸掛在平行板電容器內(nèi)部，兩平行板間的距離為d，并與直流電源連接．閉合開(kāi)關(guān)，待小球穩(wěn)定后，絲線(xiàn)與豎直面夾角為θ，如圖所示．整個(gè)過(guò)程小球始終未與極板接觸．求：
（1）平行板電容器所形成電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；
（2）平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差大小．

Answer 1

分析 （1）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，應(yīng)用平衡條件求出電場(chǎng)強(qiáng)度大小．
（2）根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求出兩極板間的電勢(shì)差．

解答 解：（1）小球受力如圖所示：

由平衡條件得：qE=mgtanθ，解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$；
（2）兩極板間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間的電勢(shì)差：U=Ed=$\frac{mgdtanθ}{q}$；
答：（1）平行板電容器所形成電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為$\frac{mgtanθ}{q}$；
（2）平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差大小為$\frac{mgdtanθ}{q}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差問(wèn)題，對(duì)小球受力分析、應(yīng)用平衡條件即可解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用．