Question

9．如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10^-6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10^-4J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10^-4J，N板接地且极板间距d=10cm．则
（1）A点的电势ϕ_A是多少？
（2）U_MN等于多少伏？
（3）电场强度的大小？

Answer 1

分析 （1）根据电势差公式U=$\frac{W}{q}$分别求出A、N间的电势差，即可得到A点的电势．
（2）由电势差公式求出A、M间的电势差．从而得到U_MN．
（3）根据E=$\frac{U}{d}$求解电场强度的大小．

解答 解：（1）A、N间的电势差：U_AN=$\frac{{W}_{AN}}{q}$=$\frac{4×1{0}^{-4}}{-4×1{0}^{-6}}$V=-100V
又：U_AN=φ_A-φ_N，φ_N=0，则A点的电势：φ_A=-100V．
（2）U_MN=$\frac{{W}_{MN}}{q}$=$\frac{{W}_{MA}+{W}_{AN}}{q}$=$\frac{8×1{0}^{-4}+4×1{0}^{-4}}{-4×1{0}^{-6}}$V=-300V．
（3）电场强度的大小 E=$\frac{|{U}_{MN}|}{d}$=$\frac{300}{0.1}$=3000V/m．
答：
（1）A点的电势ϕ_A是-100V．
（2）U_MN等于-300V．
（3）电场强度的大小是3000V/m．

点评 运用电势差公式U=$\frac{W}{q}$时，要注意电荷移动的方向，往往公式中三个量都要代入符号一起计算．