Question

若有一平行金属板,形成一个匀强电场,当两板间距离d增大,

若有一平行金属板,形成一个匀强电场,当两板间距离d增大,Q不变时,E也不变,U增大,那麼若有一电荷在中间,d增大,它受到的力会减少,但有公式F=E/q(适用於任何情况),这不是矛盾吗?

Answer 1

首先指出题目中说的公式F=E/q是错的，正确的应是　E＝F / q 或　F＝q E 。
分析：两块平行金属板构成一个平行板电容器，它的电容是　C＝ε * S / ( 4π K d )
ε是两板间的电介质的介电常数（真空时是1），S是两板的正对面积，d 是两板间的距离，K是常量。
　　电容的定义式为　C＝Q / U　，Q是极板的电量绝对值，U是两板间的电压
所以有　Q / U＝ε * S / ( 4π K d )
根据两板间的电场是匀强电场，场强是　E＝U / d　，得
E＝4π K Q / ( ε S )
　　在本题条件下，Q不变，ε、S不变，仅增大 d ，所以两板间的电场强度E不变，那么放在中间的电荷 q 受到的电场力　F＝q E 当然就不变。（F不会减少，q 是放入电场中的电荷）

追问

你好,两板间距离很远,若有一电子在中间,它一定移动得很慢,若很近,一定很快所以距离近,受力大距离远,受力小不是吗?

追答

我上面的分析中，是把极板看成较大块的，两板间距离相对较小，所以才能把两板间的空间电场全部看成匀强电场，忽略了边缘效应。
　　若两块板距离很远（可理解为无穷远），极板不是“无穷大”块的，那么两板间的电场几乎就成为两个“点电荷”共同形成的电场（极板就是“很小”的了，看成点电荷）。前面那种分析就不成立了。这与题目的意思不相符的。

注：题目所说的“当两板间距离增大”，是指稍微增大一些，并不是可以无限增大之意。你理解错题意了。

追问

可以再解释为什麼F不会减少
我想象成有一磁石(当成电子),两板也是磁石
距离d增大,受力不是减少吗?

追答

你的想象是不对的，因为本题有个条件：极板电量Q不变，当仅改变两板间的距离 d 时，电场的场强不变（上面有推导），所以放在其中的电荷 q 受到的电场力也不变。

Answer 2

如图所示，水平放置的两平行金属板相距为d，充电后其间形成匀强电场。一个带负点的液滴带电量为q，质量为m的液滴从下板边缘射入电场，并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知，
A 该液滴在电场中做匀速直线运动
B 该液滴在电场中做匀减速直线运动
C 两板间电势差为mgd/q
D 液滴的电势能减少了mgd

正确答案为：ACD
为什么是匀速直线运动？直线运动的是不是合力沿着运动方向，但电场力方向不会是斜着的，那电场力方向应该是怎么样。为什么小液滴可以斜着直线运动

是不是

Answer 3

请问你想问什么
若是匀强电场场强不变的情况下U=Ed

追问

已补充

追答

若是没有外电压的金属板，d增大时E会减小，有外电压的匀强电场d增大时Q会增大所以你的假设不存在

追问

若是没有外电压的金属板，d增大时,U=Ed,U会增大,而E不变

追答

我了个去我看错了就看成电容了让我再看看
电荷在极板中间所受电场力不变的吧

追问

可以再解释为什麼F不会减少我想象成有一磁石(当成电子),两板也是磁石距离d增大,受力不是减少吗?

追答

F不能减小就是更具F=eq得出来的，至于你那种想法在考虑到电板形状时应该是错误的