Question

14．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=4mm，充电后两极板电势差为120V．A板带正电，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm．求：
（1）每一板的带电荷量；
（2）一个电子在P点具有的电势能；
（3）两板间的电场强度．

Answer 1

分析 （1）根据电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$求电荷量；
（2）电子从B板出发到A板，电场力对电子做正功eU，根据动能定理求解动能；
（3）两板间存在匀强电场，由E=$\frac{U}{d}$求出电场强度；

解答 解：
（1）由C=$\frac{Q}{U}$得，Q=CU=3×10^-6×120C=3.6×10^-4C
（2）电子从B板出发到A板，电场力对电子做正功eU，根据动能定理得
   E_k-0=eU
解得，E_k=120eV
电势能为120eV
（3）两板间的电场强度E=$\frac{U}{d}$=$\frac{120}{4×1{0}^{-3}}$=3×10⁴N/C
答：
（1）每一板的带电荷量为3.6×10^-4C；
（2）一个电子从B板出发到A板获得的动能是120eV；
（3）两板间的电场强度是3×10⁴N/C；

点评 本题考查电场的基本知识：C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}{d}$、E_p=qφ和动能定理的应用，比较简单．