Question

9．如图所示，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球用细线悬挂在竖直放置的电容器的M、N两板之间，静止时与竖直方向所成夹角为θ，若M、N间距为d，求：
（1）电源左端的极性；
（2）电容器间的电场强度E；
（3）电源的电动势ε．

Answer 1

分析 由小球受力可确定场强方向，进而确电电源左的极性，由受力平衡可得E，
根据匀强电场的电势差和电场强度的关系公式U=Ed即可求得电动势．

解答 解：（1）小球为正电小球，受力向右，则电场方向水平向右，可得左端为正极．
　　　（2）由受力平衡如图所示：可得：mgtanθ=qE  得E=$\frac{mgtanθ}{q}$
     
（3）电动势ε等于开路电压等于两板间电压为U=Ed=$\frac{mgtanθd}{q}$
答：（1）电源左端的极性为正；
（2）电容器间的电场强度E为$\frac{mgtanθ}{q}$
（3）电源的电动势ε为$\frac{mgtanθd}{q}$

点评 该题属于带电物体在静电场中的平衡问题，对物体进行正确的受力分析是解题的关键．属于基础题目．