Question

18．如圖所示，兩平行金屬板電容器A、B間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距6cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且|CD|=4cm，CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，電容器的電容大小為2uF．已知若將電子從C 點(diǎn)移到D點(diǎn)，此過程中電場(chǎng)力做功為3.2×10^-17J，求：
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；
（2）求電容器的帶電量
（3）若D點(diǎn)在A板上且將A板接地，求C點(diǎn)電勢(shì)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=親U求的C點(diǎn)間的電勢(shì)差，根據(jù)U=Ed求的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)做功判斷場(chǎng)強(qiáng)方向；
（2）由U=Ed求的兩極板間的電勢(shì)差，根據(jù)Q=CU求的所帶電荷量
（3）由U=φ_A-φ_C求的電勢(shì)

解答 解：（1）CD兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：
${U}_{CD}=\frac{W}{q}=\frac{3.2×1{0}^{-17}}{-1.6×1{0}^{-19}}=-200V$
電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：
E=$\frac{{U}_{DC}}{x4tzsbj_{DC}}=\frac{200}{0.04×\frac{1}{2}}V/m=1{0}^{4}V/m$．方向豎直向下
（2）BA間的電勢(shì)差為：U=Ed=10⁴×0.06V=600V  
所帶電荷量為：Q=CU=2×10^-6×600C=1.2×10^-3C．
（3）由U_AC=φ_A-φ_C得：φ_C=-200V
答：1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為10⁴V/m；
（2）求電容器的帶電量為1.2×10^-3C
（3）若D點(diǎn)在A板上且將A板接地，C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