Question

18．如图所示，两平行金属板电容器A、B间为匀强电场，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，电容器的电容大小为2uF．已知若将电子从C 点移到D点，此过程中电场力做功为3.2×10^-17J，求：
（1）求匀强电场的场强；
（2）求电容器的带电量
（3）若D点在A板上且将A板接地，求C点电势．

Answer 1

分析 （1）根据W=亲U求的C点间的电势差，根据U=Ed求的场强，根据做功判断场强方向；
（2）由U=Ed求的两极板间的电势差，根据Q=CU求的所带电荷量
（3）由U=φ_A-φ_C求的电势

解答 解：（1）CD两点间的电势差为：
${U}_{CD}=\frac{W}{q}=\frac{3.2×1{0}^{-17}}{-1.6×1{0}^{-19}}=-200V$
电场强度的大小为：
E=$\frac{{U}_{DC}}{{d}_{DC}}=\frac{200}{0.04×\frac{1}{2}}V/m=1{0}^{4}V/m$．方向竖直向下
（2）BA间的电势差为：U=Ed=10⁴×0.06V=600V  
所带电荷量为：Q=CU=2×10^-6×600C=1.2×10^-3C．
（3）由U_AC=φ_A-φ_C得：φ_C=-200V
答：1）匀强电场的场强为10⁴V/m；
（2）求电容器的带电量为1.2×10^-3C
（3）若D点在A板上且将A板接地，C点电势为-200V

点评 电场力具有力的一般性质，电场力做功可根据功的一般计算公式W=Flcosα计算