Question

如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD=4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从C 点移到D点的过程中电场力做功为3.2×10^-17J，求：
（1）C、D两点间的电势差U_CD；
（2）该匀强电场的场强；
（3）若A板接地，则B板的电势为多少？

Answer 1

分析：（1）根据电场力做功与电势差的关系，求出C、D两点间的电势差．
（2）根据匀强电场的场强公式E=

U

d

求出匀强电场的场强．
（3）两点间的电势差等于两点间的电势之差，根据AB两点间的电势差求出B板的电势．

解答：解：（1）由电场力做功与电势差的关系式可得：UCD=

WCD

q

=

3.2×10-17

-1.6×10-19

V=-200V
故C、D两点间的电势差为-200V．
（2）平行金属板间电场线方向垂直于板，故CD沿电场线方向的距离d=CD?cosθ=0.04m?cos60°=0.02m，
∴E=

|UCD|

d

=

200V

0.02m

=10000V/m
∵U_CD＜0，
∴D点电势高于C，
∴场强E的方向由A板垂直指向B板．
匀强电场的场强大小为10000V/m，方向由A板指向B板．
（3）U_AB=Ed=10000V/m×0.06m=600V
∵U_AB=φ_A-φ_B，又A板接地φ_A=0，
∴φ_B=-600V
故B板的电势为-600V．

点评：解决本题的关键掌握电场力做功与电势差，电势差与电场强度以及电势差与电势的关系，并能灵活运用．