Question

带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，电场强度E=2×104V/m，方向向下．电场中C点

带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，电场强度E=2×104V/m，方向向下．电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm．（1）C、D两点哪点电势高？两点的电势差UCD等于多少？（2）如果令B板接地（即电势φB=0），则C和D的电势?C和?D各是多少？（3）如果令A板接地，求电子在C点电势能（e=1.6×10-19C）

Answer 1

（1）沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此D点电势高，CD两点间的电势差为：
U_CD=-Ed_CD=-2×10⁴×（0.1-0.02-0.03）=-1×10³V；
（2）C点电势：?_C=U_CB=Ed_CB=2×10⁴×0.03=600V，
D点电势：?_D=U_DB=Ed_DB=2×10⁴×（0.1-0.02）=1600V；
（3）如果令A板接地，C点电势：?_C=U_CA=-Ed_CA=-2×10⁴×（0.1-0.03）=-1400V，
电子在C点电势能：E_C=qφ=-1.6×10^-19×（-1400）=2.24×10^-16J；
答：（1）D点电势高，两点的电势差U_CD等于-1×10³V；
（2）如果令B板接地（即电势φ_B=0），则C和D的电势?_C=600V，?_D=1600V；
（3）如果令A板接地，电子在C点电势能为2.24×10^-16J．