Question

如圖所示，是一對(duì)彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN，N板接地，在兩極板MN間A點(diǎn)有一帶電量為q=4×10^-6C的帶電液滴，其質(zhì)量m=4×10^-4kg，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．求：
（1）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E
（2）兩極板NM之間電勢(shì)差U_NM
（3）M點(diǎn)的電勢(shì)φ_M．

Answer 1

分析：（1）帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）根據(jù)U=Ed求解兩極板NM之間電勢(shì)差U_NM．
（3）題中N板的電勢(shì)為0，根據(jù)U_NM=φ_N-φ_M求解M點(diǎn)的電勢(shì)φ_M．

解答：解：（1）對(duì)A點(diǎn)的帶電液滴受力分析，受重力和電場(chǎng)力，二力平衡，則有：
Eq=mg
解得：E=

mg

q

=

4×10-4×10

4×10-6

=10^3_（V/m）
（2）兩極板NM之間電勢(shì)差：U_NM=Ed=10³V/m×0.05m=50V
（3）因?yàn)閁_NM=φ_N-φ_Μ
又φ_N=0，解得：φ_M=-50V
答：（1）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E為10³V/m．
（2）兩極板NM之間電勢(shì)差U_NM為50V．
（3）M點(diǎn)的電勢(shì)φ_M為-50V．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件求解電場(chǎng)強(qiáng)度，然后結(jié)合公式U=Ed和U_NM=φ_N-φ_Μ 求解電勢(shì)差和電勢(shì)．