Question

如圖所示，兩平行金屬板間電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為1.0×10⁴V/m，A、B兩板相距1cm，C點(diǎn)與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢差U_AC=

40V

，將帶電量為-1.0×10^-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢能為

-6×10^-11J

．

Answer 1

分析：由題是勻強(qiáng)電場，根據(jù)CB距離，由公式U=Ed求出C與A間的電勢差U_CA．電場線方向從A指向B，C點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢．由U_CB=φ_C-φ_B，φ_B=0，求出C點(diǎn)電勢φ_C．由公式E_p=qφ_C求解點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)時的電勢能．

解答：解：A與C間的電勢差：U_AC=Ed_AC=1.0×10⁴×0.4×10^-2V=40V
同理可得：U_CB=60V，
由：U_CB=φ_C-φ_B，φ_B=0，
得到：φ_C=U_CB=60V
點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)時的電勢能：E_p=qφ_C=-1.0×10^-12×60J=-6×10^-11J
故答案為：40V，-6×10^-11J．

點(diǎn)評：本題是勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)關(guān)系式U=Ed、電勢差與電勢的關(guān)系和電勢能公式的應(yīng)用，要注意電勢能公式式E_p=qφ_C要都代入符號．