Question

一道高中电场的物理题

如图所示电路中，电源两端电压U=10V,AB两板间距离为2cm,C点离A板5mm,D点离B板4mm,为什么Ec=500？Ed=500？Uc=-7.5?Ud=-2？为什么这么做呢？
谢谢。 请问各楼 为什么是匀强电场呢？

Answer 1

如图，A,B两板组成了一个平行板电容器。由题中所给条件，可知电容器的两端电压U=10V,板间距d=2cm=0.02m。
由所学的平行板电容器知识我们可以知道，平行板电容器两板之间是一个匀强电场，电场强度E=U/d=10/0.02=500（伏每米），由于是匀强电场，平行板间的每一个地方都有相同的场强E.所以Ec=Ed=E=500（伏每米).
再由电路图可知，B板接地，它的电压Ub=0V.我们把B板作为参考板，由平行板电容器中公式U=E*d
可得到 Uc=-E*d(B到C的距离)=-500*（0.02-0.005）=-7.5V
Ud=-E*d(B到D的距离)=-500*0.004=-2V
(用-E是因为B-C或B-D都是逆着电场线方向)
至于为什么平行板电容器内是匀强电场大学物理系所上的一门课《电磁学》学里面利用高斯定理证明出来的，也经过了实验检验是正确的。你们高中只要记住和应用这一性质就行了，讲了你们也很难明白。

Answer 2

首先 这两个平行板形成了匀强电场，所以有 U=E*d
得到 E = U/d = 10 / 0.02 = 500
整个匀强电场中 电场强度 E 始终是不变的 所以 Ec = Ed = 500

B板电压为0V（因为接地）
D点距B板0.004米，B和D之间电势差为：U = E*d = 500 * 0.004 = 2 （V）
C点距B板0.015米，C和B之间电势差为：U = E*d = 500 * 0.015 = 7.5 （V）
有题意可知电场方向为B指向A（正电极到负电极）
所以 Uc = 0 - 7.5 = -7.5
Ud = 0 - 2 = -2

Answer 3

两平行金属板产生的是匀强电场，当然E相等，E=U/D=10/0.02=500 图上显示正极接地，所以正极电势为0，然后根据U=ED自己算吧

Answer 4

由图可知那是一匀强电场，板间E处处相等，根据公式U=Ed,d=2cm=2×10^-2,U=10V所以Ec=500 Ed=500，由图又知道，B板一端接地，以大地为零电势面，之后就自己算啦。。。。。