Question

8．如图所示，两平行板的金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地（则电势为0）．极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，求：
（1）两板间的场强；
（2）C点的电势φ_C；
（3）D点的电势φ_D；
（4）电荷量为1×10^-8C的负电荷在C点所具有的电势能．

Answer 1

分析 （1）如图，两平行金属板间始终与电源两极相连，板间电压等于电源的电压8V，板间建立向下的匀强电场．由U=Ed求出板间场强．
（2）、（3）由公式U=Ed求得C、D与B板间的电势差，再求出C、D两点的电势．
（4）根据公式E_p=qφ求负电荷在C点所具有的电势能．

解答 解：（1）如图，板间电压 U=8V，板间距离为 d=2cm=0.02m
则两板间的场强为：E=$\frac{U}{d}$=$\frac{8}{0.02}$V/m=400V/m．
（2）C、B间的电势差为：U_CB=Ed_CB=400×1.5×10^-2V=6V，而极板B接地，电势为零，则C点的电势为：φ_C=6V．
（3）D、B间的电势差为：U_DB=Ed_DB=400×5×10^-3V=2V，而极板B接地，电势为零，则D点的电势为：φ_D=2V．
（4）电荷量为1×10^-8C的负电荷在C点所具有的电势能为：E_p=qφ_C=-1×10^-8×6J=-6×10^-8J
答：（1）两板间的场强是400V/m；
（2）C点的电势φ_C是6V；
（3）D点的电势φ_D是2V；
（4）电荷量为1×10^-8C的负电荷在C点所具有的电势能是-6×10^-8J．

点评 求某点电势常用的方法是先求出该点与零电势点之间的电势差，再求出这点的电势．在运用公式E_p=qφ时，各个量均要代符号运算，负电荷的电荷量为负值．