Question

如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10^-8 C，A极板接地．求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度；
（3）距B板为2cm的C点处的电势；
（4）将一个电荷量为q=8×10^-9 C的正点电荷从B板移到A板电场力所做的功．

Answer 1

分析：电容定义式C=

Q

U

，两板之间为匀强电场E=

U

d

，A与C间电势差U_AC=Ed_AC=20 V，又U_AC=φ_A-φ_C，W_BA=qU_BA=-qU_AB．

解答：解：（1）依电容定义有C=

Q

U

=

6×10-8

60

 F=1×10^-9 F．
（2）两板之间为匀强电场E=

U

d

=

60

3×10-2

=2×10³ V/m　方向竖直向下．
（3）C点距A板间距离为d_AC=d-d_BC=1 cm
A与C间电势差U_AC=Ed_AC=20 V
又U_AC=φ_A-φ_C，φ_A=0可得φ_C=-20 V．
（4）将正点电荷从B板移到A板电场力做功为
W_BA=qU_BA=-qU_AB=-8×10^-9×60 J=-4.8×10^-7 J

点评：本题考查了电容的定义式匀强电场中场强与电势差的关系和电场力移动电荷做功．