Question

7．如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距8cm，C、D为电场中的两点，且CD=4cm，CD连线和场强方向成θ=60°角．一个电子从D点移到C点过程中电场力做功为3.2×10^-17J，求：（电子的电荷量e=1.60×10^-19C）
（1）A、B间匀强电场的场强；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）若A板接地，D点电势为多少？

Answer 1

分析 （1）根据电场力做功W=qEd，d是沿电场方向两点间的距离，求解电场强度．
（2）根据匀强电场中，场强与电势差之间的关系U=Ed求出电场强度E．
（3）由公式U=Ed求出AB间电势差，再求解B点电势．

解答 解：（1）由题，D→C电场力做正功
W=qEL_0.04cos60°
E=$\frac{W}{qLcos60°}$=$\frac{3.2×1{0}^{-17}}{1.6×1{0}^{-19}×0.04×\frac{1}{2}}$=1×10⁴N/C
（2）电子在电场中平衡，受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A→B．
A、B间电势差为U_AB=Ed_AB=10⁴×8×10^-2=800V
（3）A、D间电势差为
U_AD=Ed_AB=10000×0.08V=800V
U_AB=φ_A-φ_B
φ_A=0
φ_B=-800V
答：
（1）匀强电场的场强为1×10⁴N/C；
（2）A、B两点间的电势差是800V；
（3）若A板接地，B点电势为是-800V．

点评 电场力具有力的一般性质，电场力做功可根据功的一般计算公式W=Flcosα计算．