Question

如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=4mm，充电后两极板间电势差为120V，A板带正电．若它的电容为3

如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=4mm，充电后两极板间电势差为120V，A板带正电．若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm．求：（1）每一极板上的带电荷量；（2）一个电子在P点具有的电势能；（3）一个电子从B板出发到A板获得的动能．

Answer 1

（1）由C=

Q

U

得，Q=CU=3×10^-6×120C=3.6×10^-4C
（2）两板间的电场强度E=

U

d

=

120

4×10?3

=3×10⁴N/C
P与下板间的电势差为U_PB=Ed_PB=3×10⁴N/C×3×10^-3V=90V
下板的电势差，电场线向下，P点的电势高于零，所以P点的电势φ=U_PB=90V
则电子在P点具有的电势能为E_p=-eφ=-90eV
（3）电子从B板出发到A板，电场力对电子做正功eU，根据动能定理得
   E_k-0=eU
解得，E_k=120eV
答：
（1）每一板的带电荷量为3.6×10^-4C；
（2）一个电子在P点具有的电势能是-90eV；
（3）一个电子从B板出发到A板获得的动能是120eV．