Question

【題目】如圖所示，平行帶電金屬板A、B間可看成勻強電場，場強E＝1．2×102 V/m，板間距離d＝5 cm，電場中C到A板和D到B板的距離均為0．5 cm，B板接地，求：

（1）C、D兩點的電勢及兩點間的電勢差各為多少；

（2）將點電荷q＝2×10－2 C從C點勻速移到D點時外力做了多少功。

Answer 1

【答案】（1）φC＝－5．4 V φD＝－0．6 V UCD＝－4．8 V （2）9．6×10－2 J

【解析】（1）因正極板接地，故板間各點電勢均小于零，而UBD、UBC均大于零，

由U＝Ed得UBD＝EdBD＝1．2×102×0．5×10－2 V＝0．6 V

故φD＝－UBD＝－0．6 V

由于dCB＝5 cm－0．5 cm＝4．5 cm＝4．5×10－2 m

所以UCB＝－EdCB＝－1．2×102×4．5×10－2 V＝－5．4 V＝φC

故UCD＝φC－φD＝－5．4 V－（－0．6 V）＝－4．8 V

（2）因為點電荷勻速移動，故外力所做的功等于克服電場力所做的功

W外＝－W電=－qUCD＝－2×10－2×（－4．8 ）J＝9．6×10－2 J