Question

2．如圖所示，水平放置的兩平行金屬板A、B接在U=4 000V的直流電源上，兩極板間距離為2cm，A極板接地，電場(chǎng)中a點(diǎn)距B極板1cm，b點(diǎn)和c點(diǎn)均距A極板0.5cm，求：
（1）a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能；
（3）電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功．

Answer 1

分析 （1）AB間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)E=$\frac{U}5fd9rrb$求出a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度．
（2）求出b點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)E_P=qφ求出電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能．
（3）根據(jù)W=qU求電場(chǎng)力做功．

解答 解：（1）a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{{U}_{AB}}{zzhtrdz_{AB}}$=$\frac{4000}{2×10-2}$ V/m=2×10⁵ V/m．
（2）b點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_b=-U_Ab=-Ed_Ab=-2×10⁵×0.5×10^-2 V=-1 000 V
電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能為：
E_Pb=eφ_b=-1.6×10^-19×（-1 000）J=1.6×10^-16 J．
（3）電場(chǎng)力做的功為：W=eU_ac=-1.6×10^-19×（-1 000）J=1.6×10^-16 J．
答：（1）a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度2×10⁵ V/m；
（2）電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能1.6×10^-16 J；
（3）電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功1.6×10^-16 J．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系公式以及電勢(shì)能的公式E_P=qφ．