Question

如图所示，两金属板水平放置，其间有电场强度E=100V/m的匀强电场．一个质量为m=1×10^-4kg的带电液滴在其中处于静止状态．试求：
（1）这个液滴带什么电？电荷量为多少？
（2）当两板间的电场强度突然变为原来的一半时，该液滴将向什么方向运动？其加速度为多少？

Answer 1

分析：（1）根据电场强度的方向，结合平衡条件，即可确定电性，再由平衡方程，从而求解；
（2）根据牛顿第二定律，与电场力表达式，即可求解．

解答：解：（1）由图知两板间场强方向向下，液滴处于静止状态，根据重力与电场力平衡，所以电场力方向向上，因此液滴带负电．
由mg=qE                    
得：q=

mg

E

=

1×10-4×10

100

C=1×10^-5C         
（2）当E′=

1

2

E向下运动  
F_合=mg-qE′=ma               
所以有：a=

1

2

g=5m/s²；
答：（1）这个液滴带负电，电荷量为1×10^-5C；
（2）当两板间的电场强度突然变为原来的一半时，该液滴将向下运动，其加速度为5m/s²；

点评：考查电荷在电场中受力平衡与加速两种情况，掌握平衡方程与牛顿第二定律的应用．注意正电荷的电场力与电场强度方向相同．