Question

1．如图所示，是一对彼此绝缘相距d=5cm的平行金属带电极板MN，N板接地，在两极板MN间距离M板3.5cm的A点有一带电量为q=4×10^-6C的带电液滴，其质量m=4×10^-4kg，恰好处于静止状态．求：
（1）两板间的电场强度为多少？
（2）U_NM等于多少伏？
（3）A和M点的电势是多少？

Answer 1

分析 （1）带电液滴处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件列式求解电场强度E；
（2）根据U=Ed求解两极板NM之间电势差U_NM．
（3）题中N板的电势为0，根据U=φ′-φ求解M点和A点的电势

解答 解：（1）对A点的带电液滴受力分析，受重力和电场力，二力平衡，则有：
Eq=mg
解得：E=$\frac{mg}{q}=\frac{4×1{0}^{-4}×10}{4×1{0}^{-6}}$=10^3_（V/m）
（2）两极板NM之间电势差：U_NM=Ed=10³V/m×0.05m=50V
（3）因为U_NM=φ_N-φ_Μ
又φ_N=0，解得：φ_M=-50V
两极板NA之间电势差：U_NA=Ed=10³V/m×0.015m=15V
又φ_N=0，解得：φ_A=-15V
答：（1）两板间的电场强度E为10³V/m．
（2）两极板NM之间电势差U_NM为50V．
（3）MA点的电势分别为-50V，-15V

点评 本题关键先根据平衡条件求解电场强度，然后结合公式U=Ed和U_NM=φ_N-φ_Μ 求解电势差和电势