Question

12．如圖所示，P、Q兩金屬板間的距離d=10cm，其中Q板接地，兩板間的電勢差U=50V，兩板間的電場為勻強電場，方向水平向左，兩板之間有一點A與P板間距離d₁=4cm．
（1）求兩板間電場強度的大小及A點的電勢．
（2）將一正點電荷從A移到極板P，已知點電荷的電荷量q=3×10^-8C，則在移動點電荷的過程中，電荷的電勢能的變化量為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)勻強電場的電場強度公式，結(jié)合電勢差和兩極板間的距離求出電場強度的大小，以及求出A與Q間的電勢差，得出A點的電勢．
根據(jù)電場力做功求出電荷電勢能的變化量．

解答 解：（1）兩板間的電場強度E=$\frac{U}pzrnlxf=\frac{50}{0.1}V/m=500V/m$．
Q與A點的電勢差U_QA=E（d-d₁）=500×0.06V=30V，
因為Q點的電勢為零，則A點的電勢φ_A=-30V．
（2）AP間的電勢差U_AP=Ed₁=500×0.04V=20V，
${W}_{AP}=q{U}_{AP}=3×1{0}^{-8}×20J=6×1{0}^{-7}$J，則電荷的電勢能減小6×10^-7J．
答：（1）兩板間的電場強度為500V/m，A點的電勢為-30V．
（2）電荷的電勢能減小了6×10^-7J．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握電勢差與電場強度的關(guān)系，以及電場力做功與電勢差的關(guān)系，在運用W=qU計算時，q的正負(fù)、U的正負(fù)、W的正負(fù)均要代入計算．