Question

水平放置的平行板電容器，兩極板A、B相距5mm，電容為50μF，
（1）當(dāng)將其充電到兩板電勢(shì)差為100V時(shí)，這時(shí)電容器的帶電量為多少庫侖？
（2）當(dāng)兩板電勢(shì)差為100V，一個(gè)質(zhì)量為1.0×10^-14Kg的帶負(fù)電塵埃正好在板間靜止，電容器上極板帶何種電荷？該塵埃帶電量為多少？（取重力加速度g=10m/s²）
（3）如圖二所示，R₁=14Ω，R₂=9Ω．當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)I₁=0.1A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)I₂=0.15A．求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．

Answer 1

分析：（1）由q=UC可求得電容器的帶電量；
（2）帶電塵埃靜止說明受力平衡，由平衡關(guān)系可得出其受電場(chǎng)力，由F=Eq可求得電量；
（3）由閉合電路歐姆定律可求列出兩種情況下表達(dá)式，聯(lián)立可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

解答：解：（1）電容器帶電量為q=UC=100×50×10^-6C=5×10^-3C；
（2）塵埃靜止故塵埃受電場(chǎng)力方向向上，故上極板帶電為正電；
Eq=mg，
解得：q=

mg

E

=

1.0×10-14×10

100

C=1.0×10^-15C；
（3）由閉合電路歐姆定律可知：開關(guān)接1時(shí)：E=I₁（R₁+r）
開關(guān)接2時(shí)：E=I₂（R₂+r）
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：
E=1.5V
r=1Ω
答：（1）電容器帶是量為5×10^-3C；（2）塵埃的帶電量為1.0×10^-15C；（3）電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V；內(nèi)阻為1Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電容器、閉合電路歐姆定律等電學(xué)內(nèi)容，為高中會(huì)考題目，難度不大．