如圖，平行金屬帶電極板A、B間可看作勻強電場，場強E=1.2×103V/m，極板間距離d=5cm，電場中C和D...

問題詳情：

如圖，平行金屬帶電極板A、B間可看作勻強電場，場強E=1.2×103V/m，極板間距離d=5cm，電場中C和D分別到A、B兩板距離均為0.5cm，B極接地，求：

（1）C和D兩點的電勢，兩點的電勢差？

（2）點電荷q1=﹣2×10﹣3C分別在C和D兩點的電勢能？

（3）將點電荷q2=2×10﹣3C從C勻速移到D時外力做功多少？

【回答】

【解答】解：(1)B板接地,φ3=0，沿電場方向有

CD之間的距離為dCD=d−hAC−hBD=4cm=4×10−2m,UCD=−EdCD=−1.2×103×4×10−2=−4.8×10=−48V

UBD=EdBD=1.2×103×0.5×10−2=6V

故φB−φD=6V

即−φD=6V

φD=−6V

UBC═EdBC=1.2×103×4.5×10−2=54V

即φB−φC=54V

φC=−54V

(2)由EP=qφ可知點電荷q1=−2×10−3C在C點的電勢能EPC=−2×10−3×(−54)=0.108J

在D點的電勢能EPD═−2×10−3×(−6)=1.2×10−2J

(3)將點電荷q2=2×10−3C從C勻速移到D時電場力所做的功W=q2×UCD=2×10−3×(−48)=−9.6×10−2J，

故除電場以外的力所做的功W其=−W=9.6×10−2J

答：(1)C和D兩點的電勢分別為−54V和−6V,兩點間的電勢差UCD等於−48V.

(2)點電荷q1=−2×10−3C在C和D兩點的電勢能分別為0.108J和1.2×10−2J.

(3)除電場力以外的力做功為9.6×10−2J.

知識點：電勢差與電場強度的關係

題型：計算題