Question

如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，C、D为电场中的两点，且CD=4cm，其连线的延长线与金属板A成30°角．已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为，元电荷，求：

(1)C、D两点间的电势差匀强电场的场强大小E；

(2)若选取A板的电势,C点距A板1cm,电子在D点的电势能为多少?

Answer

(1) C、D两点间的电势差UCD为300V，匀强电场的场强大小E为1.5×104V/m；(2) 若选取A板的电势φA=0，C点距A板1cm，电子在D点的电势能为7.2×10-17J

【解析】

(1)根据公式求解电势差，根据U=Ed求解电场强度；

(2) 先根据U=Ed求解AD间的电势差，再结合UAD=φA-φD求解D点电势，最后根据求解电子在D点的电势能大小。

(1) 电子从C点移到D点，根据电势差的定义，有：

故电场强度：

(2) AD点的电势差：UAD＝EdAD＝1.5×104×3×10−2V＝450V，

由UAD=φA-φD和φA=0得：φD=-450V；

电子在D点的电势能为：EP＝qφD＝−1.6×10−19×(−450)J＝7.2×10−17J。