Question

【題目】如圖所示，一水平放置的平行板電容器接在U=12V的直流電源上，電容C=4.0×10-10F，兩極板間距離d=1.20×10-3m，取g=10m/s2，求：

（1）該電容器所帶電量．

（2）若板間有一帶電微粒，其質量為m=2.0×10-3kg，恰在板間處于靜止狀態，則該微粒帶電量為多少？帶何種電荷？

（3）若增大兩板間的距離，試說明該帶電微粒將做什么運動？并簡要說明原因．

Answer 1

【答案】(1) 4.8×10-9C (2) 2×10-6C ，帶負電 （3）粒子向下做勻加速直線運動

【解析】

（1）由電容的定義式得，電容器所帶電量=4.0×10﹣10×12C=4.8×10﹣9C；

（2）由得，板間電場強度=104V/m；

對于帶電微粒，由平衡條件得：

則 =2×10﹣6C；

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；

（3）若增大兩板間的距離，根據電場強度與電勢差的關系：

可知電場強度將隨d的增大而減小，所以電場力減小；由于電場力減小，小于重力，所以粒子受到的合力的方向向下，粒子向下做勻加速直線運動。