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，C点在A板上，且CD=4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10^-17J，电子电量为1.6×10^-19C．求：
（1）匀强电场的场强；
（2）A．B两点间的电势差；
（3）若A板接地，D点电势为多少？

Answer 1

分析：（1）根据电场力做功W=qEd，d是沿电场方向两点间的距离，求解电场强度．
（2）根据匀强电场中，场强与电势差之间的关系U=Ed求出电场强度E．
（3）由公式U=Ed求出AD间电势差，再求解D点电势．

解答：解：（1）由题，D→C电场力做正功，为：
W=qEL_CDcos60°
得：E=

W

qLCDcos60°

=

3.2×10-17

1.6×10-19×0.04×0.5

N/C=1×10⁴N/C
（2）因电场力做正功，则知电子在电场中受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A→B．
所以A、B间电势差为：U_AB=Ed_AB=10⁴×6×10^-2=600V
（3）A、D间电势差为：
 U_AD=Ed_ADcos60°=1×10⁴×4×10^-2×0.5V=200V
由 U_AD=φ_A-φ_D，φ_A=0，
得：φ_D=-200V
答：（1）匀强电场的场强为1×10⁴N/C；
（2）A、B两点间的电势差是600V；
（3）若A板接地，D点电势为是-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．本题还要掌握公式U=Ed，知道d是沿电场线方向两点间的距离．