Question

20．如圖，兩平行金屬板A、B相距6cm，C點(diǎn)在A板上，D為電場(chǎng)中的一點(diǎn)，且CD=4cm，CD連線和豎直方向成60°角．已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3.2×10^-17J，（電子的電量e=-1.6×10^-19C）求：
（1）C、D兩點(diǎn)電勢(shì)差；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力做功W=qU，求的電勢(shì)差
（2）根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差之間的關(guān)系U=Ed求出電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（3）由公式U_DC=φ_D-φ_C求解D點(diǎn)電勢(shì)

解答 解：（1）由題，D→C電場(chǎng)力做正功，從C到D電場(chǎng)力做負(fù)功
W=qU_CD
${U}_{CD}=\frac{{W}_{CD}}{q}=\frac{-3.2×1{0}^{-17}}{-1.6×1{0}^{-19}}V=200V$
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=$\frac{U}{Lcos60°}=\frac{200}{0.04×0.5}V/m=1×1{0}^{4}V/m$，方向由A指向B
（3）U_DC=φ_D-φ_C
解得φ_D=-200V
答：（1）C、D兩點(diǎn)電勢(shì)差為200V；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為1×10⁴V/m和方向由A指向B；
（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為-200V

點(diǎn)評(píng) 電場(chǎng)力具有力的一般性質(zhì)，電場(chǎng)力做功可根據(jù)功的一般計(jì)算公式W=Flcosα計(jì)算