Question

水平放置的平行板电容器，两极板A、B相距5mm，电容为50μF，
（1）当将其充电到两板电势差为100V时，这时电容器的带电量为多少库仑？
（2）当两板电势差为100V，一个质量为1.0×10^-14Kg的带负电尘埃正好在板间静止，电容器上极板带何种电荷？该尘埃带电量为多少？（取重力加速度g=10m/s²）
（3）如图二所示，R₁=14Ω，R₂=9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I₁=0.1A；当开关处于位置2时，电流表读数I₂=0.15A．求电源的电动势E和内电阻r．

Answer

（1）由q=UC可求得电容器的带电量；
（2）带电尘埃静止说明受力平衡，由平衡关系可得出其受电场力，由F=Eq可求得电量；
（3）由闭合电路欧姆定律可求列出两种情况下表达式，联立可求得电动势和内电阻．
【解析】
（1）电容器带电量为q=UC=100×50×10-6C=5×10-3C；
（2）尘埃静止故尘埃受电场力方向向上，故上极板带电为正电；
Eq=mg，
解得：q==C=1.0×10-15C；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：开关接1时：E=I1（R1+r）
开关接2时：E=I2（R2+r）
代入数据联立解得：
E=1.5V
r=1Ω
答：（1）电容器带是量为5×10-3C；（2）尘埃的带电量为1.0×10-15C；（3）电源的电动势为1.5V；内阻为1Ω．