例3 一水平放置的平行板电容器置于真空中,开始时,两板间匀强电场的场强大小为1,这时一带电粒微在该电场中正好处于静止状态。现将两板间场强大小由1突然变大到2,但保持方向不变。持续一段时间后又突然将电场反向,而保持场强的大小仍为2,再持续一段同样长的时间后带电微粒恰好回到最初位置。已知整个过程中微粒并未与极板相碰,设1已知,求:场强2的大小。
简解:带电微粒静止时有
①
仅改变两板间场强大小时,带电微粒所受合力大小为(),两板间场强方向改变后,带电微粒所受合力大小为(),据模型结论可得:
=3() ②
联立①②两式易解得:2=21