Question

7．如圖所示，兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距8cm，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θ=60°角．一個(gè)電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做功為3.2×10^-17J，求：（電子的電荷量e=1.60×10^-19C）
（1）A、B間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；
（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=qEd，d是沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離，求解電場(chǎng)強(qiáng)度．
（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=Ed求出AB間電勢(shì)差，再求解B點(diǎn)電勢(shì)．

解答 解：（1）由題，D→C電場(chǎng)力做正功
W=qEL_0.04cos60°
E=$\frac{W}{qLcos60°}$=$\frac{3.2×1{0}^{-17}}{1.6×1{0}^{-19}×0.04×\frac{1}{2}}$=1×10⁴N/C
（2）電子在電場(chǎng)中平衡，受到的電場(chǎng)力方向向上，電子帶負(fù)電，則場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)锳→B．
A、B間電勢(shì)差為U_AB=Ed_AB=10⁴×8×10^-2=800V
（3）A、D間電勢(shì)差為
U_AD=Ed_AB=10000×0.08V=800V
U_AB=φ_A-φ_B
φ_A=0
φ_B=-800V
答：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1×10⁴N/C；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是800V；
（3）若A板接地，B點(diǎn)電勢(shì)為是-800V．

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．