Question

4．置于真空中（相對介電常數(shù)為1）的兩塊帶電的金屬板，相距1cm，面積均為10cm²，帶電量分別為Q₁=2×10^-8C，Q₂=-2×10^-8C，求
（1）該平行板電容器的電容
（2）極板間電場強(qiáng)度的大小
（3）若在兩板之間放一個電量q=5×10^-9C的點(diǎn)電荷，求金屬板對點(diǎn)電荷的作用力大小．

Answer 1

分析 （1）由平行板電容器的電容公式$C=\frac{{{ε_r}S}}{4πkd}$，代入數(shù)據(jù)即可求得；
（2）由公式$E=\frac{U}cin6p97$和公式$U=\frac{Q}{C}$，聯(lián)立即可求出；
（3）由電場力的公式：F=qE代入數(shù)據(jù)即可求出；

解答 解：（1）由平行板電容器的電容公式$C=\frac{{{ε_r}S}}{4πkd}$，
代入數(shù)據(jù)可得：C=8.85×10^-13F=0.885pF
（2）由公式$E=\frac{U}9stw4vc$和公式$U=\frac{Q}{C}$，$C=\frac{{{ε_r}S}}{4πkd}$，
聯(lián)立以上公式，整理得：$E=\frac{U}cpnsb6y=\frac{4πkQ}{{{ε_r}S}}$
代入數(shù)據(jù)得，E=2.26×10⁶ V/m
（3）由F=qE
代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=1.13×10^-2N
答：（1）該平行板電容器的電容是0.885pF；
（2）極板間電場強(qiáng)度的大小是2.26×10⁶V/m；
（3）金屬板對點(diǎn)電荷的作用力大小是1.13×10^-2N．

點(diǎn)評 該題結(jié)合電容器的特點(diǎn)，考查電容、電場強(qiáng)度以及電場力的幾個公式，將相關(guān)的數(shù)據(jù)代入公式即可．基礎(chǔ)題目．