Question

2．如圖，A、B為平行板電容器兩極板，相距10cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，C點(diǎn)在極板A上，且CD=8cm，CD連線和極板A夾角為30°角．已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3.2×10^-17J，求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為多少？
（4）如果此平行板電容器電量為1.5×10^-3，則電容器的電容是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力做功W=qEd，d是沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離，求解電場(chǎng)強(qiáng)度．
（2）根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差之間的關(guān)系U=Ed求出電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（3）由公式U=Ed求出AB間電勢(shì)差，再求解B點(diǎn)電勢(shì)
（4）由$C=\frac{Q}{U}$求的電容

解答 解：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為：E=$\frac{W}{qCDsin30°}$=5.0×10³ V/m
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：U=Ud=5000×0.1V═5.0×10² V
（3）若A板接地，A、D間電勢(shì)差為：U_AD=Ed_AD=50000×0.04V=200V
U_AD=φ_A-φ_D
φ_A=0
φ_B=-200V
（4）如果此平行板電容器電量為1.5×10^-3，則電容器的電容是：
C=$\frac{Q}{U}=\frac{1.5×1{0}^{-3}}{500}F$=3uF
答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為5.0×10³ V/m
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為500V
（3）若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為-200V
（4）如果此平行板電容器電量為1.5×10^-3，則電容器的電容是3uF

點(diǎn)評(píng) 電場(chǎng)力具有力的一般性質(zhì)，電場(chǎng)力做功可根據(jù)功的一般計(jì)算公式W=Flcosα計(jì)算