Question

如圖所示，在水平放置的平行板電容器形成的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，MN兩點(diǎn)之間的連線與豎直方向的夾角為60°．把帶電量為q=-1.5×10^-8C的點(diǎn)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了4.2×10^-5J的功．若已知M點(diǎn)電勢(shì)φ_M=800V，MN長(zhǎng)為1cm．試求：（1）N點(diǎn)電勢(shì)φ_N；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電勢(shì)差U=

W

q

，與φ_N=φ_M-U_MN，即可求解；
（2）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的公式，即可求解其大小，而方向根據(jù)正電荷的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線方向相同，從而求解．

解答：解：（1）M、N 兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：
U_MN=-

WMN

q

=

4.2×10-5

1.5×10-8

V=2800V
設(shè)N點(diǎn)的電勢(shì)為φ_N，根據(jù)U_MN=φ_M-φ_N得：
φ_N=φ_M-U_MN=800V-2800V=-2000V 
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度為：
E=

UMN

d

=

UMN

MNcos60°

=

2800

10-2×0.5

V/m=5.6×10⁴ V/m
方向?yàn)椋捍怪庇跇O板，由A板指向B板（或豎直向下）．
答：（1）N點(diǎn)電勢(shì)-2000V；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小5.6×10⁴ V/m和方向：垂直于極板，由A板指向B板（或豎直向下）．

點(diǎn)評(píng)：考查電勢(shì)差、電場(chǎng)強(qiáng)度、及電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系等公式的應(yīng)用，注意電勢(shì)差公式的電場(chǎng)力做功及電荷的正負(fù)，同時(shí)掌握E=

U

d

式中的d的含義．