Question

2．如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒壓電源上，兩極板間距為3cm，電容器帶電荷量為6×10^-8C，A極板接地．求：
（1）平行板電容器的電容；
（2）平行板電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（3）距B板2cm的M點(diǎn)處的電勢(shì)．

Answer 1

分析 電容定義式C=$\frac{Q}{U}$，兩板之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)E=$\frac{U}6nchihu$，A與M間電勢(shì)差U_AM=Ed_AM，又U_AM=φ_A-φ_M，知道A板的電勢(shì)，即可求出M點(diǎn)的電勢(shì)．

解答 解：（1）依電容定義有C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{6×1{0}^{-8}}{60}$F=1×10^-9 F．
（2）兩板之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)E=$\frac{U}hktpd1r$=$\frac{60}{3×1{0}^{-2}}$V/m=2×10³ V/m　方向豎直向下．
（3）C點(diǎn)距A板間距離為d_AM=d-d_BM=1 cm
A與C間電勢(shì)差U_AM=Ed_AM=20 V
又U_AM=φ_A-φ_M，φ_A=0可得φ_M=-20 V．
答：（1）平行板電容器的電容1×10^-9F；
（2）平行板電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度2×10³ V/m　方向豎直向下；
（3）距B板為2cm的M點(diǎn)處的電勢(shì)-20 V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電容的定義式，勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，還有電勢(shì)的計(jì)算．電勢(shì)是標(biāo)量，沒(méi)有方向，但有正負(fù)之分，正負(fù)的物理含義是若φ＞0，則電勢(shì)比參考位置高，若φ＜0，則電勢(shì)比參考位置低．即計(jì)算電勢(shì)一定要有參考點(diǎn)．