Question

如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=4mm，充电后两极板电势差为120V．A板带正电，若它的电容为3 μ

Answer 1

解题思路：（1）根据电容的定义式C=QU求电荷量；（2）电子从B板出发到A板，电场力对电子做正功eU，根据动能定理求解动能；（3）两板间存在匀强电场，由E=Ud求出电场强度；（4）根据公式U=Ed求出P与下板间的电势差，得到P点的电势φ，由Ep=qφ求出电势能．

（1）由C=[Q/U]得，Q=CU=3×10^-6×120C=3.6×10^-4C

（2）电子从B板出发到A板，电场力对电子做正功eU，根据动能定理得

E_k-0=eU

解得，E_k=120eV

（3）两板间的电场强度E=[U/d]=

120

4×10−3=3×10⁴N/C

（4）P与下板间的电势差为U_PB=Ed_PB=3×10⁴N/C×3×10^-3V=90V

下板的电势差，电场线向下，P点的电势高于零，所以P点的电势φ=U_PB=90V

则电子在P点具有的电势能为E_p=-eφ=-90eV

答：

（1）每一板的带电荷量为3.6×10^-4C；

（2）一个电子从B板出发到A板获得的动能是120eV；

（3）两板间的电场强度是3×10⁴N/C；

（4）一个电子在P点具有的电势能是-90eV．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；电势能；电容器的动态分析．

考点点评： 本题考查电场的基本知识：C=QU、E=Ud、Ep=qφ和动能定理的应用，比较简单．