题目内容
11.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d=5mm,充电后两极板电势差200V,A板带正电,若电容C=3μF,且P到B板的距离为3mm,求:(1)电容器的电荷量
(2)一个质子从A板出发到B板获得的动能是多少?
(3)一个质子(带电量e)在P点具有的电势能.
分析 (1)根据电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$求电荷量;
(2)电子从B板出发到A板,电场力对电子做正功eU,根据动能定理求解动能;
(3)两板间存在匀强电场,由E=$\frac{U}{d}$求出电场强度;再根据公式U=Ed求出P与下板间的电势差,根据功能关系即可求得电子在P点的电势能.
解答 解:(1)由C=$\frac{Q}{U}$得:Q=CU=3×10-6×200=6×10-4C
(2)由动能定理有:eU=△Ek
解得:△Ek=200eV
(3)两板间的电场强度为:E=$\frac{U}{d}$=$\frac{200}{0.005}$=40000V/m
CA间的距离为:dCA=d-dcb
则有:EPC=WCA=-eEdCA=-e×40000×0.002=-80eV
答:(1)电容器的电荷量为6×10-4C
(2)一个质子从A板出发到B板获得的动能是200eV;
(3)一个质子(带电量e)在P点具有的电势能为-80eV.
点评 本题考查电场的基本知识:C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}{d}$、Ep=qφ和动能定理的应用等,要特别注意理解在电场中功能关系的正确应用.
练习册系列答案
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