Question

如圖所示，已知平行板電容器兩級板間距離d=4毫米，充電后兩級電勢差為120伏．若它的電容為3微法，且P到A板距離為1毫米．求：
（1）每一板帶電量：
（2）一個電子在P點具有的電勢能；
（3）一個電子從B板出發到A板獲得的動能；
（4）兩板間的電場強度：

Answer 1

分析：（1）平行板電容器的帶電量等于某個極板的帶電量，根據電容的定義式求解電量即可；
（2）先根據電壓與場強的關系式U=Ed求出場強，再根據電勢能的定義式求解；
（3）根據動能定理直接列式求解即可；
（4）根據電壓與場強的關系式U=Ed求出場強即可．

解答：解：（1）根據電容的定義式，有
Q=CU=3×10^-6×120=3.6×10^-4C
即每一板帶電量均為3.6×10^-4C．
（2）場強為：E=

U

d

=

120

0.004

=3×104V/m
故P點的電勢能為：Ep=Wpo=qEdpo=-1e×3×104V/m×0.002m=-90eV=-1.44×10^-17J
即電子在P點的電勢能為-90eV．
（3）對電子從P到A過程運用動能定理，得到
Ek=-eUBA=120eV=1.92×10-17J
即電子從B板出發到A板獲得的動能為120eV．
（4）根據電壓與場強的關系式U=Ed，有
E=

U

d

=

120

0.004

=3×104V/m
即兩板間的電場強度為3×10⁴V/m．

點評：本題關鍵是根據電壓與場強關系公式U=Ed、電容的定義式和動能定理聯立列式求解．