Question

在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M、N间的匀强电场中有A、B两点，AB连线与水平方向成30°角，AB长为0.2cm，如图所示．现有一带电量为4×10-8C的负电荷从A沿直线移到B点，电场力做正功2.4×10-6J，则A、B两点间的电势差大小为

60V

，

B

点电势高．若此电荷q沿任意路径从B到A点，电荷电势能变化情况是

增加

，此匀强电场的场强大小为

2

3

×10⁴V/m

，若两金属板相距0.3cm，则两板电势差为

60

3

V

．

Answer 1

分析：由题，已知负电荷的电荷量和电场力对它做的功，根据公式U=

W

q

，求解A、B两点间的电势差大小．电场力做正功，电场力与位移方向的夹角为锐角，确定场强方向，判断A、B两点电势的高低．电荷从B到A，电场力做负功，电荷的电势能增加．由公式E=

U

d

求解板间场强．

解答：解：由题，W_AB=2.4×10^-6J，负电荷q=4×10^-8C，则A、B两点间的电势差大小为UAB=

WAB

q

=60V．由于电场力做正功，电场力方向与位移方向的夹角为锐角，则电场力方向应向右，而电荷带负电，则场强方向向左，所以B点的电势高．若此电荷q沿任意路径从B到A点，电场力做功为-2.4×10^-6J，电荷的电势能增加．电场强度E=

|UAB|

d

，d=ABcos30°=

3

10

cm，代入解得，E=2

3

×104V/m，若两金属板相距0.3cm，则两板电势差为U=Ed=20000

3

×0.003V=60

3

V．
故答案为：60V，B，增加，2

3

×104V/m，60

3

V

点评：应用U=

W

q

求解电势差时，U、W、q要代入符号一起计算．公式E=

U

d

中，d是两点沿电场方向的距离．