Question

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^-4 J，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．
则（1）A点的电势?_A是多少？
（2）M、N板间的电势差U_MN等于多少？
（3）该电荷在M板的电势能是多少？

Answer 1

分析：（1）根据电势差公式U=

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U=

W

q

求出M、N间的电势差．
（3）由M、N间的电势差和N板的电势为零，求得M板的电势，由电势能的公式E_P=qφ，求解该电荷在M板的电势能．

解答：解：（1）A、N间的电势差：U_AN=

WAN

q

=

4×10-4

-4×10-6

V=-100V，
又：U_AN=φ_A-φ_N，φ_N=0，
则A点的电势为：φ_A=-100V．
（2）M、N板间的电势差为：U_MN=

WMN

q

=

WMA+WAN

q

=

8×10-4+4×10-4

-4×10-6

V=-300V．
（3）由U_MN=φ_M-φ_N，φ_N=0
得M板的电势为：φ_M=U_MN=-300V
该电荷在M板的电势能是：E_P=qφ_M=-4×10^-6C×（-300）V=1.2×10^-3J．
答：（1）A点的电势?_A是-100V．
（2）M、N板间的电势差U_MN等于-300V．
（3）该电荷在M板的电势能是1.2×10^-3J．

点评：运用电势差公式U=

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．