Question

1．將電容C=3.0×10^-10F，兩極板間距離d=1.20×10^-3m的平行板電容器始終接在電壓為10V的直流電源上．如圖所示，取g=10m/s²．
（1）該電容器所帶電量．
（2）若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m=1.5×10^-3kg，恰在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則該微粒帶電量為多少？帶何種電荷？

Answer 1

分析 （1）平行板電容器接在U=12V的直流電源上，板間電壓U等于電源的電壓．由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 求解電容器所帶電量．
（2）平行板電容器建立勻強電場，由E=$\frac{U}xlfkrlh$ 求出板間電場強度E．帶電微粒在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)時，重力與電場力平衡，由平衡條件求出微粒的帶電量．判斷出電性．

解答 解：
（1）由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 得，電容器所帶電量Q=CU=3.0×10^-10×10C=3.0×10^-9C．
（2）由E=$\frac{U}f2chuvt$ 得，板間電場強度E=$\frac{10}{1.2×1{0}^{-3}}$ V/m=$\frac{5}{6}$×10⁴V/m
對于帶電微粒，由平衡條件得，qE=mg
則q=$\frac{mg}{E}$=$\frac{1.5×1{0}^{-3}×10}{\frac{5}{6}×1{0}^{4}}$C=1.8×10^-6C
由于電容器上板帶正電，場強方向向下，微粒所受電場力方向豎直向上，則該電荷帶負電．
答：（1）該電容器所帶電量3.0×10^-9C．
    （2）該微粒帶電量為1.8×10^-6C，帶負電荷．

點評 本題要區(qū)分清楚電容器的電荷量與微粒的電荷量不同．對于平衡問題，分析受力是基礎(chǔ)．基礎(chǔ)題，比較容易．