Question

8．如圖所示，兩平行板的金屬板間始終與電源兩極相連，電源電壓為8.0V，兩板的間距為2cm，而且極板B接地（則電勢為0）．極板間有C、D兩點，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，求：
（1）兩板間的場強；
（2）C點的電勢φ_C；
（3）D點的電勢φ_D；
（4）電荷量為1×10^-8C的負電荷在C點所具有的電勢能．

Answer 1

分析 （1）如圖，兩平行金屬板間始終與電源兩極相連，板間電壓等于電源的電壓8V，板間建立向下的勻強電場．由U=Ed求出板間場強．
（2）、（3）由公式U=Ed求得C、D與B板間的電勢差，再求出C、D兩點的電勢．
（4）根據公式E_p=qφ求負電荷在C點所具有的電勢能．

解答 解：（1）如圖，板間電壓 U=8V，板間距離為 d=2cm=0.02m
則兩板間的場強為：E=$\frac{U}wh4q4n9$=$\frac{8}{0.02}$V/m=400V/m．
（2）C、B間的電勢差為：U_CB=Ed_CB=400×1.5×10^-2V=6V，而極板B接地，電勢為零，則C點的電勢為：φ_C=6V．
（3）D、B間的電勢差為：U_DB=Ed_DB=400×5×10^-3V=2V，而極板B接地，電勢為零，則D點的電勢為：φ_D=2V．
（4）電荷量為1×10^-8C的負電荷在C點所具有的電勢能為：E_p=qφ_C=-1×10^-8×6J=-6×10^-8J
答：（1）兩板間的場強是400V/m；
（2）C點的電勢φ_C是6V；
（3）D點的電勢φ_D是2V；
（4）電荷量為1×10^-8C的負電荷在C點所具有的電勢能是-6×10^-8J．

點評 求某點電勢常用的方法是先求出該點與零電勢點之間的電勢差，再求出這點的電勢．在運用公式E_p=qφ時，各個量均要代符號運算，負電荷的電荷量為負值．