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的恒定電源上，兩板間距為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）平行板兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（3）距B板2cm的C點(diǎn)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=$\frac{U}i0cmcm0$，A與C間電勢(shì)差U_AC=Ed_AC=20 V，又U_AC=φ_A-φ_C，W_BA=qU_BA=-qU_AB．

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)的電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{U}oswe0sc$=$\frac{60}{3×1{0}^{-2}}$=2×10³ V/m　方向豎直向下．
（3）C點(diǎn)距A板間距離為：d_AC=d-d_BC=1 cm=0.01m
A與C間電勢(shì)差為：U_AC=Ed_AC=20 V
又U_AC=φ_A-φ_C，φ_A=0可得φ_C=-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C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)系和電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功．