题目内容
如图,有一平行金属带电极板MN,两板相距3cm,现将质量为6×10-3kg、电荷量为-4×10-5C的带电小球从A点移到M板,电场力做负功8×10-4J,把该点电荷从A点移到N板,电场力做正功为4×10-4J,N板接地(g取10m/s2).则:
(1)A点的电势φA是多少?
(2)M、N板间的电场强度E等于多少?
(3)该带电小球在M板的电势能是多少?
(4)若将该带电小球在M板附近由静止释放,该它到达N板时速度是多少?
(1)A点的电势φA是多少?
(2)M、N板间的电场强度E等于多少?
(3)该带电小球在M板的电势能是多少?
(4)若将该带电小球在M板附近由静止释放,该它到达N板时速度是多少?
(1)A与N板间的电势差为:UAN=
=
V=-10V.
因为N板的电势为零,则A点的电势φA=-10V.
(2)将电荷从M板移动到N板电场力做功为:W=8×10-4+4×10-4J=1.2×10-3J.
则M、N间的电势差为:UMN=
=
V=-30V,
匀强电场的电场强度为:E=
=
V/m=1000V/m.
(3)A、M间的电势差为:UAM=
=
V=20V,
φA=-10V,UAM=φA-φM,则φM=-30V.
所以带电小球在M板的电势能为:EpM=qφM=-4×10-5×(-30)J=1.2×10-3J
(4)根据动能定理得:qUMN+mgd=
mv2,
代入数据解得:v=1m/s.
答:(1)A点的电势φA是-10V;
(2)M、N板间的电场强度E等于1000V/m;
(3)该带电小球在M板的电势能是1.2×10-3J;
(4)若将该带电小球在M板附近由静止释放,该它到达N板时速度是1m/s.
WAN |
q |
4×10-4 |
-4×10-5 |
因为N板的电势为零,则A点的电势φA=-10V.
(2)将电荷从M板移动到N板电场力做功为:W=8×10-4+4×10-4J=1.2×10-3J.
则M、N间的电势差为:UMN=
W |
q |
1.2×10-3 |
-4×10-5 |
匀强电场的电场强度为:E=
UNM |
d |
30 |
0.03 |
(3)A、M间的电势差为:UAM=
WAM |
q |
-8×10-4 |
-4×10-5 |
φA=-10V,UAM=φA-φM,则φM=-30V.
所以带电小球在M板的电势能为:EpM=qφM=-4×10-5×(-30)J=1.2×10-3J
(4)根据动能定理得:qUMN+mgd=
1 |
2 |
代入数据解得:v=1m/s.
答:(1)A点的电势φA是-10V;
(2)M、N板间的电场强度E等于1000V/m;
(3)该带电小球在M板的电势能是1.2×10-3J;
(4)若将该带电小球在M板附近由静止释放,该它到达N板时速度是1m/s.
练习册系列答案
相关题目