Question

如圖所示，用長L=0.50m的絕緣輕質細線，把一個質量m=1.0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間，平行金屬板間的距離d=5.0cm，兩板間電壓U=1.0×10³V．靜止時，絕緣線偏離豎直方向θ角，小球偏離豎直距離a=1.0cm．（θ角很小，為計算方便可認為tanθ≈sinθ，取g=10m/s²，需要求出具體數值，不能用θ角表示）求：
（1）兩板間電場強度的大�。�
（2）小球帶的電荷量．

Answer 1

分析：（1）根據勻強電場的電場強度與電勢差的關系E=

U

d

求出兩板間的電場強度大�。�
（2）根據共點力平衡，運用合成法求出電場力，從而得出電荷的電量．

解答：解：（1）設兩板間的電場強度為E，根據勻強電場的場強和電勢差的關系得：
E=

U

d

=

1.0×103

5.0×10-2

V/m=2.0×10⁴V/m     
答：兩板間電場強度的大小為2.0×10⁴V/m．
（2）小球靜止時受力平衡
qE=mgtanθ
解得q=

mgtanθ

E

=1.0×10^-8C   
答：小球帶的電荷量為1.0×10^-8C．

點評：解決本題的關鍵是受力分析，根據共點力平衡求解力，以及知道勻強電場的電場強度與電勢差的關系．