Question

12．如圖所示，在平行金屬帶電極板MN電場(chǎng)中將電荷量為-4×10^-6C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到M板，電場(chǎng)力做負(fù)功8×10^-4 J，把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到N板，電場(chǎng)力做正功為4×10^-4J，N板接地，設(shè)地面為零勢(shì)面．則
（1）A點(diǎn)的電勢(shì)φ_A是多少？
（2）U_MN等于多少伏？
（3）M板的電勢(shì)φ_M是多少？

Answer 1

分析 根據(jù)W_AN=qU_AN可求出點(diǎn)AN的電勢(shì)差，N板接地電勢(shì)為零，即可求出A點(diǎn)的電勢(shì)；根據(jù)W_AM=qU_AM可求出點(diǎn)AM的電勢(shì)差，即可求出U_MN和M板的電勢(shì)．

解答 解：（1）A、N間的電勢(shì)差：
U_AN=$\frac{{W}_{AN}}{q}$=$\frac{4×1{0}^{-4}}{-4×1{0}^{-6}}$V=-100V
又U_AN=φ_A-φ_N，φ_N=0，
則A點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_A=-100V．
（2）根據(jù)帶電粒子做功規(guī)律可知：
W_MA=-W_AM=8×10^-4 J
所以M、N板間的電勢(shì)差為：
U_MN=$\frac{{W}_{MN}}{q}$=$\frac{{W}_{MA}+{W}_{AN}}{q}$=$\frac{8×1{0}^{-4}+4×1{0}^{-4}}{-4×1{0}^{-6}}$=-300V．
（3）由U_MN=φ_M-φ_N，φ_N=0，
得M板的電勢(shì)為：φ_M=U_MN=-300V
答：（1）A點(diǎn)的電勢(shì)ϕ_A是-100V．
（2）M、N板間的電勢(shì)差U_MN等于-300V．
（3）M板的電勢(shì)φ_M是-300V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，運(yùn)用電勢(shì)差公式U=$\frac{W}{q}$時(shí)，要注意電荷移動(dòng)的方向，要注意理解W=Uq公式中三個(gè)量都要代入正負(fù)號(hào)一起計(jì)算．