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(shì)為0）．極板間有C、D兩點(diǎn)，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，求：
（1）兩板間的場(chǎng)強(qiáng)；
（2）C點(diǎn)的電勢(shì)φ_C；
（3）D點(diǎn)的電勢(shì)φ_D；
（4）電荷量為1×10^-8C的負(fù)電荷在C點(diǎn)所具有的電勢(shì)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(qiáng)電場(chǎng)．由U=Ed求出板間場(chǎng)強(qiáng)．
（2）、（3）由公式U=Ed求得C、D與B板間的電勢(shì)差，再求出C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)．
（4）根據(jù)公式E_p=qφ求負(fù)電荷在C點(diǎn)所具有的電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)為：E=$\frac{U}n93bhjd$=$\frac{8}{0.02}$V/m=400V/m．
（2）C、B間的電勢(shì)差為：U_CB=Ed_CB=400×1.5×10^-2V=6V，而極板B接地，電勢(shì)為零，則C點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_C=6V．
（3）D、B間的電勢(shì)差為：U_DB=Ed_DB=400×5×10^-3V=2V，而極板B接地，電勢(shì)為零，則D點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_D=2V．
（4）電荷量為1×10^-8C的負(fù)電荷在C點(diǎn)所具有的電勢(shì)能為：E_p=qφ_C=-1×10^-8×6J=-6×10^-8J
答：（1）兩板間的場(chǎng)強(qiáng)是400V/m；
（2）C點(diǎn)的電勢(shì)φ_C是6V；
（3）D點(diǎn)的電勢(shì)φ_D是2V；
（4）電荷量為1×10^-8C的負(fù)電荷在C點(diǎn)所具有的電勢(shì)能是-6×10^-8J．

點(diǎn)評(píng) 求某點(diǎn)電勢(shì)常用的方法是先求出該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差，再求出這點(diǎn)的電勢(shì)．在運(yùn)用公式E_p=qφ時(shí)，各個(gè)量均要代符號(hào)運(yùn)算，負(fù)電荷的電荷量為負(fù)值．