Question

（12）如下圖所示，一對平行金屬極板相距d=2cm,兩板間勻強電場方向向下，場強大小E=1.6×10³v/m，其中下極板接地（零電勢）。A點距下板為h₁=1.5cm，B板距下板為h₂=0.5cm，試求：（電子電荷量為e=-1.6×10^－19C）

（1）兩金屬板之間的電勢差大小；

（2）將一個電子從A點移動到B點電場力做的功？

電子的電勢能是增加還是減少？

 

Answer 1

【答案】

（1）16 V （2）電勢能增加了

【解析】（1）兩金屬板之間的電勢差大小:

 

U = Ed                              …2分

 

= 1.6×10­_­­^3­­×2×10­­­­­­­^-2 V/m              …1分

 

= 32 V                             …

 

A、B兩點間的電勢差：

 

U_AB = Ed_AB                             …2分

= 1.6×10­_­­^3­­×（1.5－1）×10­­­­­­­^-2 V/m      …1分

= 16 V                            

 

（2）將一個電子從A移到B電場力做的功：

  

W_AB  =qU_AB                                …2分

 

= －1.6×10­_­­^-19­­×16J                  …1分

 

= -2.56×10­_­­^-18J                     

 

因為電場力做負功，                    …2分

所以電子的電勢能增加了。              …2分

本題考查電勢差與場強的關系，U=Ed公式中d為沿電場線方向的投影，由W=qU可求得AB的功