Question

如图所示，一对平行金属极板相距d=2cm，两板间匀强电场方向向下，场强大小E=1.6×
10³v/m，其中下极板接地（零电势）．A点距下板为h₁=1.5cm，B板距下板为h₂=0.5cm，试求：（电子电荷量为e=-1.6×10^-19C）
（1）两金属板之间的电势差大小；
（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？

Answer

（1）平行金属极板之间存在匀强电场，由U=Ed 求解两金属板之间的电势差大小．
（2）A、B间沿电场方向的距离等于h1-h2，由公式W=qEd求解电场力做的功．并由电场力做功的正负来确定电子的电势能的增减．
【解析】
（1）两金属板之间的电势差大小：
U=Ed=1.6×103×2×10-2V/m=32 V                             
（2）A、B两点间的电势差：
UAB=EdAB=1.6×103×（1.5-1）×10-2V/m=16 V                             
将一个电子从A移到B电场力做的功：
WAB=qUAB                              
=-1.6×10-19×16J                  
=-2.56×10-18J                      
因为电场力做负功，所以电子的电势能增加了．  
答：（1）两金属板之间的电势差大小32V；
（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的负功，其值为2.56×10-18J；电子的电势能是增加．