Question

2．如圖，A、B為平行板電容器兩極板，相距10cm，C、D為電場中的兩點，C點在極板A上，且CD=8cm，CD連線和極板A夾角為30°角．已知電子從D點移到C點電場力做功為3.2×10^-17J，求：
（1）勻強電場的場強
（2）A、B兩點間的電勢差
（3）若A板接地，D點電勢為多少？
（4）如果此平行板電容器電量為1.5×10^-3，則電容器的電容是多少？

Answer 1

分析 （1）根據電場力做功W=qEd，d是沿電場方向兩點間的距離，求解電場強度．
（2）根據勻強電場中，場強與電勢差之間的關系U=Ed求出電場強度E．
（3）由公式U=Ed求出AB間電勢差，再求解B點電勢
（4）由$C=\frac{Q}{U}$求的電容

解答 解：（1）勻強電場的場強為：E=$\frac{W}{qCDsin30°}$=5.0×10³ V/m
（2）A、B兩點間的電勢差為：U=Ud=5000×0.1V═5.0×10² V
（3）若A板接地，A、D間電勢差為：U_AD=Ed_AD=50000×0.04V=200V
U_AD=φ_A-φ_D
φ_A=0
φ_B=-200V
（4）如果此平行板電容器電量為1.5×10^-3，則電容器的電容是：
C=$\frac{Q}{U}=\frac{1.5×1{0}^{-3}}{500}F$=3uF
答：（1）勻強電場的場強為5.0×10³ V/m
（2）A、B兩點間的電勢差為500V
（3）若A板接地，D點電勢為-200V
（4）如果此平行板電容器電量為1.5×10^-3，則電容器的電容是3uF

點評 電場力具有力的一般性質，電場力做功可根據功的一般計算公式W=Flcosα計算