Question

2．如图，A、B为平行板电容器两极板，相距10cm，C、D为电场中的两点，C点在极板A上，且CD=8cm，CD连线和极板A夹角为30°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10^-17J，求：
（1）匀强电场的场强
（2）A、B两点间的电势差
（3）若A板接地，D点电势为多少？
（4）如果此平行板电容器电量为1.5×10^-3，则电容器的电容是多少？

Answer 1

分析 （1）根据电场力做功W=qEd，d是沿电场方向两点间的距离，求解电场强度．
（2）根据匀强电场中，场强与电势差之间的关系U=Ed求出电场强度E．
（3）由公式U=Ed求出AB间电势差，再求解B点电势
（4）由$C=\frac{Q}{U}$求的电容

解答 解：（1）匀强电场的场强为：E=$\frac{W}{qCDsin30°}$=5.0×10³ V/m
（2）A、B两点间的电势差为：U=Ud=5000×0.1V═5.0×10² V
（3）若A板接地，A、D间电势差为：U_AD=Ed_AD=50000×0.04V=200V
U_AD=φ_A-φ_D
φ_A=0
φ_B=-200V
（4）如果此平行板电容器电量为1.5×10^-3，则电容器的电容是：
C=$\frac{Q}{U}=\frac{1.5×1{0}^{-3}}{500}F$=3uF
答：（1）匀强电场的场强为5.0×10³ V/m
（2）A、B两点间的电势差为500V
（3）若A板接地，D点电势为-200V
（4）如果此平行板电容器电量为1.5×10^-3，则电容器的电容是3uF

点评 电场力具有力的一般性质，电场力做功可根据功的一般计算公式W=Flcosα计算