Question

7．如图所示，平行板电容器两极板M，N分别带等量异种电荷，其中N板接地，现将电荷量q=-5×10^-6C的点电荷从A点移到M板，共克服电场力做功W=1×10^-3J，若把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为5×10^-4J，则
（1）A点的电势？
（2）两极板间的电势差？

Answer 1

分析 （1）电场力做功电势能的减小量，求解出电势能后，根据公式φ=$\frac{{E}_{p}}{q}$求解电势；
（2）根据公式U=$\frac{W}{q}$求解电势差，注意沿着电场线电势降低．

解答 解：（1）将电荷量q=-5×10^-6C的点电荷移到N板，电场力做功为5×10^-4J，故电势能减小5×10^-4J，在N点电势能为零，故电荷在A点的电势能为5×10^-4J，故：
φ_A=$\frac{{E}_{PA}}{q}$=$\frac{5×1{0}^{-4}J}{-5×1{0}^{-6}C}$=-100V
（2）将电荷移到M板，电场力做功为-1×10^-3J，故：
U_AM=$\frac{{W}_{AM}}{q}$=$\frac{-1×1{0}^{-3}J}{-5×1{0}^{-6}C}$=200V
故两板间的电势差为：
U=|U_AM|+|φ_A-φ_N|=200V+100V=300V
答：（1）A点的电势为-100V；（2）两极板间的电势差为300V．

点评 本题关键是明确电场力做功等于电势能的减小量，记住公式φ=$\frac{{E}_{p}}{q}$和U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$，基础题目．