Question

9．如圖所示為一平行板電容器，充電后與電源斷開，兩板間距離d=20cm，其間固定有一點P距下板5cm放一電荷q=-2.0×10^-8C，其電勢能E_P=-4.0×10^-8J，下極板接地．求：
（1）P點電勢？電場強度E？
（2）若上極板向下移動5cm，電池強度E′和兩極板間電壓U′_AB．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電勢差等于電勢之差，結(jié)合E=$\frac{U}plhz1fr$，即可求解；
（2）根據(jù)電容的決定式與定義式，結(jié)合電場強度的定義式，即可求解．

解答 （1）根據(jù)電勢差等于電勢之差，則有：U_PB=Φ_P-0=$\frac{{E}_{P}}{q}$
因 E=$\frac{U}r1rnxx5$=$\frac{{U}_{PB}}{{L}_{PB}}$
解得：Φ_P=2V  
E=10V/m
（2）根據(jù)電容的決定式：C=?$\frac{s}{4πkd}$  
而U=$\frac{Q}{C}$，且E=$\frac{U}d1hzprz$    
解得：E=$\frac{4πkQ}{?s}$，故E與d無關(guān)
E′=E=10V/m  
U′=E′d′=10×0.15=1.5V
答：（1）P點電勢2V，電場強度10V/m；
（2）若上極板向下移動5cm，電池強度10V/m和兩極板間電壓1.5V．

點評 考查電容的定義式與決定式的內(nèi)容，掌握電場強度的定義式，及會推導(dǎo)E=$\frac{4πkQ}{?s}$，理解極板間距不影響電場強度的變化．