Question

如图所示，在水平放置的平行板电容器形成的匀强电场中，MN两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°．把带电量为q=-1.5×10^-8C的点电荷由M点移到N点，克服电场力做了4.2×10^-5J的功．若已知M点电势φ_M=800V，MN长为1cm．试求：（1）N点电势φ_N；（2）电场强度的大小和方向．

Answer 1

分析：（1）根据电势差U=

W

q

，与φ_N=φ_M-U_MN，即可求解；
（2）根据电场强度的公式，即可求解其大小，而方向根据正电荷的电场力的方向与电场线方向相同，从而求解．

解答：解：（1）M、N 两点的电势差为：
U_MN=-

WMN

q

=

4.2×10-5

1.5×10-8

V=2800V
设N点的电势为φ_N，根据U_MN=φ_M-φ_N得：
φ_N=φ_M-U_MN=800V-2800V=-2000V 
（2）电场强度为：
E=

UMN

d

=

UMN

MNcos60°

=

2800

10-2×0.5

V/m=5.6×10⁴ V/m
方向为：垂直于极板，由A板指向B板（或竖直向下）．
答：（1）N点电势-2000V；
（2）电场强度的大小5.6×10⁴ V/m和方向：垂直于极板，由A板指向B板（或竖直向下）．

点评：考查电势差、电场强度、及电势与电势差的关系等公式的应用，注意电势差公式的电场力做功及电荷的正负，同时掌握E=

U

d

式中的d的含义．