Question

如图2—11所示，两平行金属板AB接在U =" 4000" V的直流电源上，两极板间间距为2 cm，A极板接地，电场中a点距B板1 cm，b点和C点均距A极板0.5 cm。求：（1）a、b两点的电场强度各为多少？（2）a、c之间的电势差为多少？（3）电子在a点所受电场力为多少？（4）电子在b点的电势能为多少？（5）电子从a点运动到C点，电场力做了多少功？

Answer 1

（1）由于是匀强电场，所以a、b两点的电场强度为：
E_a = E_b = U_AB/d_AB = 4000/2×10^－2 = 2×10⁵（V/m），……………（2分）
（2）a、b之间的电势差为：
U_ac = φ_A－ φ_C =" ―2000" ― （― 1000）=" ―" 1000（V）。………（1分）
（3）电子在a点所受电场力为：
F =" eE" = 1.6×10^－19×2×10⁵ = 3.2×10^－14（N），方向竖直向下。（2分）
（4）电子在b点的电势能为：
ε = e·φ_B =（―1.6×10^－19）×（― 1000）= 1.6×10^－16（J）。…（1分）
（5）电子从a点运动到C点，电场力所做的功为：
W_ac = eU_ac =（―1.6×10^－19）×（― 1000）= 1.6×10^－16（J）。…（1分）

略