如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,两极板间有一带电小球,小球用一绝缘细线悬挂于o点,先给电容器缓慢充电,使两极

学习 时间:2026-04-01 10:28:13 阅读:5135
如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,两极板间有一带电小球,小球用一绝缘细线悬挂于o点,先给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6,再给电容器缓慢充电,直到悬线与竖直方向的夹角为π/3,且小球与两极板不接触,求第二次充电使电容正极极板增加的电量.

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2026-04-01 10:28:13

先给答案:增加的电量为2Q 再答: 对带电小球分析受力,受到重力mg竖直向下,受到电场力qU/d水平指向某一极板(与小球电荷种类有关),细线对小球的拉力。其中U是板间电压,d是板间距离电场力,重力,拉力三个力构成一个直角三角形,电场力和重力为直角三角形的两条直角边,拉力为斜边,并且符合平衡条件:qU/d=mgtanθ U=Q/C C是电容器的电容联立解得: Q=(mgCd/q)*tanθ,第二次Q'=(mgCd/q)*tanθ' 所以Q'=(tanθ'/tanθ)*Q将θ=Pi/6、θ‘=Pi/3代入解得Q'=3Q 于是,增加的电荷量ΔQ=Q'-Q=2Q

最新回答共有2条回答

  • 健壮的时光
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    2026-04-01 10:28:13

    先给答案:增加的电量为2Q 再答: 对带电小球分析受力,受到重力mg竖直向下,受到电场力qU/d水平指向某一极板(与小球电荷种类有关),细线对小球的拉力。其中U是板间电压,d是板间距离电场力,重力,拉力三个力构成一个直角三角形,电场力和重力为直角三角形的两条直角边,拉力为斜边,并且符合平衡条件:qU/d=mgtanθ U=Q/C C是电容器的电容联立解得: Q=(mgCd/q)*tanθ,第二次Q'=(mgCd/q)*tanθ' 所以Q'=(tanθ'/tanθ)*Q将θ=Pi/6、θ‘=Pi/3代入解得Q'=3Q 于是,增加的电荷量ΔQ=Q'-Q=2Q

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