Question

【題目】水平放置的平行板電容器，兩極板相距5mm，電容為2μF，當將其充電到兩板電勢差為100V時，一個質量為1.0×10-11g的帶負電塵埃正好在板間靜止，這時電容器的帶電量為多少庫侖？電容器上極板帶何種電荷？該塵埃帶電量為多少？

Answer 1

【答案】2×10-4C；正電； 5×10-18C

【解析】

根據電容的定義式求解電容器的帶電量；

帶負電塵埃正好在板間靜止，受力平衡，由平衡條件分析塵埃所受電場力方向，再確定電容器上極板帶何種電荷；

板間場強為，帶負電塵埃所受電場力為F=qE，由平衡條件求出該塵埃帶電量。

由得：

；

帶負電塵埃正好在板間靜止，受到重力與電場力平衡，則電場力方向豎直向上，電容器上極板帶正種電荷；

由平衡條件得

qE=mg

由以上兩式得：

代入解得，q=5×10-18C。