Question

水平放置的平行板电容器，两极板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电势差为100V时，一个质量为1.0×10^﹣4g的带负电尘埃正好在板中间静止，（g取10m/s²）求：

（1）这时电容器的带电量为多少库仑？

（2）电容器上极板带何种电荷？

（3）该尘埃带电量为多少？

Answer

（1）电容器的带电量为2×10﹣4C．

（2）电容器上极板带正种电荷．

（3）该尘埃带电量为5×10﹣11C．

【解析】【解析】
（1）由C= 得：Q=CU=2×10﹣6×100C=2×10﹣4C

（2）带负电尘埃正好在板间静止，受到重力与电场力平衡，则电场力方向竖直向上，电容器上极板带正种电荷．

（3）由平衡条件得：

qE=mg，又E=

得到：q=mg

代入解得：q=5×10﹣11C

答：（1）电容器的带电量为2×10﹣4C．

（2）电容器上极板带正种电荷．

（3）该尘埃带电量为5×10﹣11C．

【考点】带电粒子在混合场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动；电容器．

【专题】带电粒子在复合场中的运动专题．

【分析】（1）根据电容的定义式求解电容器的带电量．

（2）带负电尘埃正好在板间静止，受力平衡，由平衡条件分析尘埃所受电场力方向，再确定电容器上极板带何种电荷．

（3）板间场强为E=，带负电尘埃所受电场力为F=qE，由平衡条件求出该尘埃带电量．

【点评】此题是电容的定义式C=，板间场强公式E= 及平衡条件的综合应用，基础题．