Question

17．如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4毫米，充電后兩極電勢差為U_AB=120伏（上板帶正電荷）．若它的電容為3微法，且P到A板距離為1毫米．（取地面為零勢面）求：
（1）每一板帶電量；
（2）兩板間的電場強度．
（3）一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能；
（4）一個電子在P點具有的電勢能．

Answer 1

分析 （1）平行板電容器的帶電量等于某個極板的帶電量，根據(jù)電容的定義式求解電量即可；
（2）根據(jù)電壓與場強的關(guān)系式U=Ed求出場強即可
（3）先根據(jù)電壓與場強的關(guān)系式U=Ed求出場強，再根據(jù)電勢能的定義式求解；
（4）根據(jù)動能定理直接列式求解即可

解答 解：（1）由$C=\frac{Q}{U}$，
得：Q=C•U=3×10^-6×120=4.8×10^-4C
（2）由勻強電場場強公式$E=\frac{U}tuxumwg=\frac{120}{{4×{{10}^{-4}}}}=3×{10^5}N/C$
方向由A指向B
（3）由動能定理：$eU=\frac{1}{2}m{υ^2}={E_K}$
一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能E_K=eU=120eV
（4）由B板帶負電荷，P點的電勢為$φ=\frac{3}{4}×120=90V$
此時電子在改點的電勢能E_P=-eφ=-90eV
答：（1）每一板帶電量為4.8×10^-4C
（2）兩板間的電場強度為3×10⁵N/C．
（3）一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能為120eV
（4）一個電子在P點具有的電勢能為-90eV

點評 本題關(guān)鍵是根據(jù)電壓與場強關(guān)系公式U=Ed、電容的定義式和動能定理聯(lián)立列式求解