题目内容

如图所示,已知平行板电容器两级板间距离d=4毫米,充电后两级电势差为120伏.若它的电容为3微法,且P到A板距离为1毫米.求:
(1)每一板带电量:
(2)一个电子在P点具有的电势能;
(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能;
(4)两板间的电场强度:

【答案】分析:(1)平行板电容器的带电量等于某个极板的带电量,根据电容的定义式求解电量即可;
(2)先根据电压与场强的关系式U=Ed求出场强,再根据电势能的定义式求解;
(3)根据动能定理直接列式求解即可;
(4)根据电压与场强的关系式U=Ed求出场强即可.
解答:解:(1)根据电容的定义式,有
Q=CU=3×10-6×120=3.6×10-4C
即每一板带电量均为3.6×10-4C.
(2)场强为:E=
故P点的电势能为:0.002m=-90eV=-1.44×10-17J
即电子在P点的电势能为-90eV.
(3)对电子从P到A过程运用动能定理,得到

即电子从B板出发到A板获得的动能为120eV.
(4)根据电压与场强的关系式U=Ed,有

即两板间的电场强度为3×104V/m.
点评:本题关键是根据电压与场强关系公式U=Ed、电容的定义式和动能定理联立列式求解.
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