Question

如圖所示，兩平行金屬板P、Q相距d=1.0m，電勢(shì)差為U=2v，兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，A點(diǎn)與P板的距離x=0.6m．求：
（1）兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大？
（2）A點(diǎn)與P板間的電壓U_PA為多少？若規(guī)定P板的電勢(shì)φ_P=0，則A點(diǎn)的電勢(shì)φ_A為多少？
（3）將一帶電量q=-3×10^-8C的粒子放在A點(diǎn)時(shí)，其電勢(shì)能E_p為多少？

Answer 1

分析：（1）已知板間距離d和電壓U，由公式E=

U

d

求解兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（2）A點(diǎn)與P板間的電壓U_PA=Ex；由U_PA=φ_P-φ_A，結(jié)合條件φ_P=0，即可求得φ_A．
（3）將一帶電量q=-3×10^-8C的粒子放在A點(diǎn)時(shí)，其電勢(shì)能由公式E_p=qφ_P計(jì)算．

解答：解：
（1）兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E為  E=

U

d

=

2

1

V/m=2V/m；
（2）A點(diǎn)與P板間的電壓U_PA=Ex=2×0.6V=1.2V
由U_PA=φ_P-φ_A，結(jié)合條件φ_P=0，即得φ_A=φ_P-U_PA=0-1.2V=-1.2V
（3）將一帶電量q=-3×10^-8C的粒子放在A點(diǎn)時(shí)，其電勢(shì)能E_p為：E_p=qφ_P=-3×10^-8×（-1.2）J=3.6×10^-8J
答：
（1）兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E為2V/m；
（2）A點(diǎn)與P板間的電壓U_PA為1.2V，若規(guī)定P板的電勢(shì)φ_P=0，則A點(diǎn)的電勢(shì)φ_A為-1.2V．
（3）將一帶電量q=-3×10^-8C的粒子放在A點(diǎn)時(shí)，其電勢(shì)能E_p為3.6×10^-8J．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式E=

U

d

，注意d是沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上的距離．運(yùn)用電勢(shì)能公式E_p=qφ_P計(jì)算時(shí)，各個(gè)均要代入符號(hào)．