解题思路:(1)根据E=
U
d]求出匀强电场的电场强度,ac间的电势差等于ab间的电势差,再根据U=Ed求出两点间的电势差.
(2)求出a点的电势,根据Ep=qφ求出电势能.
(3)根据Wac=qUac去求电场力做功.
(1)匀强电场的电场强度为:E=[U/d=
2
5×10−2V/m=40V/m,电场强度方向从B指向A;
因为B板接地,所以B板电势为零,得ab间电势差为:
Uab=-Edab=-40×0.03V=-1.2V
bc间电势差为:
Ubc=0
ac间电势差为:
Uac=Uab=-Edab=-40×0.03V=-1.2V
(2)因B板接地,B板的电势为零,则a点的电势为:
φa=-EdaB=-40×0.04V=-1.6V
一个电子在a点具有的电势能为:
Ep=eφa=-1.6×10-19×(-1.6)J=2.56×10-19J
(3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为
W=eUac=-1.6×10-19×(-1.2)J=1.92×10-19J
答:(1)ab、bc、ac间电势差分别为-1.2V;0;-1.2V;
(2)一个电子在a点具有的电势能为2.56J;
(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为1.92×10-19J
点评:
本题考点: 电势能;电势.
考点点评: 解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式E=[U/d]、电势能的公式EP=eφa、电场力做功公式W=qU.电势和电势能虽是标量,但也应注意其正负,其正负与零势能面的选取有关.
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