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如图所示,平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场,场强E=1.2×103V/m,极板间距离d=5cm,电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5cm,B板接地,求:
(1)C和D两点的电势、两点间的电势差UCD
(2)点电荷q1=-2×10-3C分别在C和D两点的电势能.
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(1)由于B板接地,所以B的电势为零,又由于B板是正极板,所以电场线的方向是竖直向上的,
对于D点,φD=UDB=-Ed=-1.2×103V/m×0.005m=-6V,
对于C点,φC=UCB=-Ed′=-1.2×103V/m×0.045m=-54V,
所以UCDCD=-54-(-6)=-48V,
(2)由电势能EP=qφ可得,
C点的电势能 EPC=qφC=(-2×10-3C)×(-54V)=0.108J,
D点的电势能 EPD=qφD=(-2×10-3C)×(-6V)=0.012J.
答:(1)C点的电势为-54V,D点的电势为-6V,CD两点间的电势差UCD为-48V;
(2)点电荷q1=-2×10-3C在C的电势能为0.108J,在D点的电势能为0.012J.
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(1)C、D两点的电势及两点间电势差UCD
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