Question

12．如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10^-6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10^-4 J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10^-4J，N板接地，设地面为零势面．则
（1）A点的电势φ_A是多少？
（2）U_MN等于多少伏？
（3）M板的电势φ_M是多少？

Answer 1

分析 根据W_AN=qU_AN可求出点AN的电势差，N板接地电势为零，即可求出A点的电势；根据W_AM=qU_AM可求出点AM的电势差，即可求出U_MN和M板的电势．

解答 解：（1）A、N间的电势差：
U_AN=$\frac{{W}_{AN}}{q}$=$\frac{4×1{0}^{-4}}{-4×1{0}^{-6}}$V=-100V
又U_AN=φ_A-φ_N，φ_N=0，
则A点的电势为：φ_A=-100V．
（2）根据带电粒子做功规律可知：
W_MA=-W_AM=8×10^-4 J
所以M、N板间的电势差为：
U_MN=$\frac{{W}_{MN}}{q}$=$\frac{{W}_{MA}+{W}_{AN}}{q}$=$\frac{8×1{0}^{-4}+4×1{0}^{-4}}{-4×1{0}^{-6}}$=-300V．
（3）由U_MN=φ_M-φ_N，φ_N=0，
得M板的电势为：φ_M=U_MN=-300V
答：（1）A点的电势ϕ_A是-100V．
（2）M、N板间的电势差U_MN等于-300V．
（3）M板的电势φ_M是-300V．

点评 本题考查匀强电场中电势差电场强度的关系，运用电势差公式U=$\frac{W}{q}$时，要注意电荷移动的方向，要注意理解W=Uq公式中三个量都要代入正负号一起计算．