Question

如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点（其中C点在金属板上），且CD=4cm，CD连线和场强方向成60°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？

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AD间电势差，再求解D点电势．

解答：解：（1）由题，D→C电场力做正功

W=qELCDcos600 E= 3.2×10-17 1.6×10-19×4×10-2×0.5 =1×104N/C

（2）电子在电场中平衡，受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A→B．A、B间电势差为U_AB=Ed_AB=10⁴×6×10^-2=600V
（3）A、D间电势差为

UAD=EdAD=1×104×4×10-2×0.5=200V=?A-?D ?A=0 ?D=-200V

答：
（1）匀强电场的场强为1×10⁴N/C；
（2）A、B两点间的电势差是600V；
（3）若A板接地，D点电势为是-200V．

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．