Question

5．如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm，A板帶正電，兩極板間的電勢(shì)差為120V，若它的電容為3μF，且P到A板距離為1mm．求：
（1）電容器的帶電量；
（2）一個(gè)電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能；（e=1.6×10^-19C）
（3）一個(gè)電子從P點(diǎn)由靜止出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能．（e=1.6×10^-19C）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$求電荷量；
（2）根據(jù)公式U=Ed求出P與下板間的電勢(shì)差，得到P點(diǎn)的電勢(shì)φ，由E_p=qφ求出電勢(shì)能；
（3）電子從B板出發(fā)到A板，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功eU，根據(jù)動(dòng)能定理求解動(dòng)能．

解答 解：（1）根據(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$，得：Q=CU
代入數(shù)據(jù)得：Q=3.6×10^-4C．
（2）由電勢(shì)能的表達(dá)式：E_P=ϕ_Pq=U_PBq，而${U_{PB}}=\frac{{U{d_{PB}}}}rxztou9$，
代入數(shù)據(jù)得：${E_P}=-1.44×{10^{-17}}J$
（3）電子從B板出發(fā)到A板，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功eU，根據(jù)動(dòng)能定理得：
E_kA=eU_AP=4.8×10^-18J
答：（1）電容器的帶電量是3.6×10^-4C；
（2）一個(gè)電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能是1.44×10^-17J；
（3）一個(gè)電子從P點(diǎn)由靜止出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能是4.8×10^-18J

點(diǎn)評(píng) 本題考查電場(chǎng)的基本知識(shí)：C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}pngsmcs$、E_p=qφ和動(dòng)能定理的應(yīng)用，比較簡(jiǎn)單．