Question

如图所示，水平放置的两平行金属板A、B接在U＝4 000 V的直流电源上，两极板间距离为2 cm，A极板接地，电场中a点距B极板1 cm，b点和c点均距A极板0.5 cm，求：

(1)a、c之间的电势差；

(2)电子在b点的电势能；

(3)电子从a点运动到c点，电场力做的功．

Answer

(1)1000 V (2) 1.6×10－16 J (3)1.6×10－16 J

【解析】(1)E=U/d=4000/2×10−2V/m=2×105V/m，电场强度为2×105V/m。

Uac=Ed′=2×105×0.5×10−2V=-1000V，

故ac间的电势差大小为1000V；

(2)A板的电势为0，根据UAb=φA−φb=Ed″得，φb=−1000V

则电子在b点的电势能Ep=−1.6×10−19×(−1000)=1.6×10−16J.

(3)若Uac=-1000V，电子电量q=−1.6×10−19C=−1.6×10−19C，

电子从a点运动到c点，电场力做功Wac=qUac=1.6×10−16J。