A、B兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=2×105N/C,方向如圖所示,電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)相距10cm,ab連線與電場(chǎng)線成60° 角,a點(diǎn)距A板3cm,b點(diǎn)距B板4cm,以b點(diǎn)電勢(shì)為零電勢(shì)點(diǎn).問(wèn):
(1)A、B兩板間電勢(shì)差UAB多大?
(2)用外力F把電量為10-6C的帶正電的點(diǎn)電荷由b點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力做的功是多少?
(3)該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能是多大?
分析:(1)AB間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),根據(jù)公式U=Ed求解A、B兩板間電勢(shì)差UAB
(2)由W=qESabcos60°求電場(chǎng)力做的功.
(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化量的關(guān)系:由W=εab,即可求得點(diǎn)電荷在a點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能.
解答:解:(1)由UAB=Ed得
A、B兩板間電勢(shì)差UAB=2×105×(0.1×cos60°+0.03+0.04)V=2.4×104V   
(2)由W=qESabcos60° 
得電場(chǎng)力做的功W=10-6×2×105×0.1×0.5J=-0.01J 
(3)由W=εab,εb=0得 該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能εab+W=0+0.01=0.01J
答:
(1)A、B兩板間電勢(shì)差UAB是2.4×104V.
(2)用外力F把電量為10-6C的帶正電的點(diǎn)電荷由b點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力做的功是-0.01J.
(3)該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能是0.01J.
點(diǎn)評(píng):解決本題關(guān)鍵是掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式U=Ed、電場(chǎng)力做功公式W=qEd,d是沿電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)間的距離.
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(1)A、B兩板間電勢(shì)差UAB多大?
(2)用外力F把電量為10-6C的帶正電的點(diǎn)電荷,由b點(diǎn)勻速移動(dòng)到a點(diǎn),那么外力F做的功是多少?該正點(diǎn)電荷在b點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能是多大?

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如圖(甲)所示,A、B兩平行金屬板水平放置,B板接地.A板電勢(shì)隨時(shí)間變化的周期為T(mén),圖象如圖(乙)所示.C、D兩平行金屬板豎直放置,兩板中心開(kāi)有小孔O2、O2′,小孔正對(duì)A、B兩平行金屬板間的中軸線O1O1′,O1′與O2間的距離可以忽略,C、D兩板間電勢(shì)差恒為U2.在t=0時(shí)刻,有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的微粒以一定初速度沿O1O1′進(jìn)入A、B兩極板間,并能從小孔O2進(jìn)入C、D兩極板間,剛好運(yùn)動(dòng)至小孔O2′處后返回,從小孔O2處射出,又進(jìn)入A、B極板間.不計(jì)帶電粒子的重力,求:
(1)該帶電粒子從左側(cè)Ol處進(jìn)入A、B極板間時(shí)的初速度大小v0;
(2)A、B兩極板間距d的最小值是多少?
(3)要使該帶電粒子能夠返回至O1處,C、D兩極板間的間距應(yīng)滿足什么條件?

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