Question

如图所示，两平行金属板P、Q相距d=1.0m，电势差为U=2v，两板间的匀强电场方向水平向右，A点与P板的距离x=0.6m．求：
（1）两极板间的电场强度E为多大？
（2）A点与P板间的电压U_PA为多少？若规定P板的电势φ_P=0，则A点的电势φ_A为多少？
（3）将一带电量q=-3×10^-8C的粒子放在A点时，其电势能E_p为多少？

Answer 1

分析：（1）已知板间距离d和电压U，由公式E=

U

d

求解两极板间的电场强度E．
（2）A点与P板间的电压U_PA=Ex；由U_PA=φ_P-φ_A，结合条件φ_P=0，即可求得φ_A．
（3）将一带电量q=-3×10^-8C的粒子放在A点时，其电势能由公式E_p=qφ_P计算．

解答：解：
（1）两极板间的电场强度E为  E=

U

d

=

2

1

V/m=2V/m；
（2）A点与P板间的电压U_PA=Ex=2×0.6V=1.2V
由U_PA=φ_P-φ_A，结合条件φ_P=0，即得φ_A=φ_P-U_PA=0-1.2V=-1.2V
（3）将一带电量q=-3×10^-8C的粒子放在A点时，其电势能E_p为：E_p=qφ_P=-3×10^-8×（-1.2）J=3.6×10^-8J
答：
（1）两极板间的电场强度E为2V/m；
（2）A点与P板间的电压U_PA为1.2V，若规定P板的电势φ_P=0，则A点的电势φ_A为-1.2V．
（3）将一带电量q=-3×10^-8C的粒子放在A点时，其电势能E_p为3.6×10^-8J．

点评：解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式E=

U

d

，注意d是沿电场线方向上的距离．运用电势能公式E_p=qφ_P计算时，各个均要代入符号．