Question

如圖所示，在真空中有一平行板電容器，兩板間距離為10cm，a點(diǎn)離M板2cm，b點(diǎn)離N板也是2cm，ab兩點(diǎn)在平行于極板方向的距離為6cm．當(dāng)電容器充電后，M板帶正電荷，N板帶負(fù)電荷，現(xiàn)測(cè)得一個(gè)電荷量為+2×10^-8C的點(diǎn)電荷，放在a點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力大小為2×10^-5N，則：該電容器兩板間的電勢(shì)差大小為

100

V，如果把點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為

1.2×10^-6

J．

Answer 1

分析：根據(jù)E=

F

q

求解電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)U=Ed求解電壓；電場(chǎng)力是恒力，根據(jù)W=FScosα求解電場(chǎng)力做的功．

解答：解：一個(gè)電荷量為+2×10^-8C的點(diǎn)電荷，放在a點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力大小為2×10^-5N，故電場(chǎng)強(qiáng)度為：
E=

F

q

=

2×10-5N

2×10-8C

=1000N/C
故電容器兩板間的電勢(shì)差大小為：U=Ed=1000N/C×0.1m=100V；
如果把該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為：W=Fl=2×10^-5N×（0.1-0.04m）=1.2×10^-6J；
故答案為：100，1.2×10^-6J．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確電場(chǎng)強(qiáng)度的定義以及電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，要注意恒力做功等于恒力與恒力位移方向的分位移的乘積．