Question

如圖2—11所示，兩平行金屬板AB接在U = 4000 V的直流電源上，兩極板間間距為2 cm，A極板接地，電場中a點距B板1 cm，b點和C點均距A極板0.5 cm。求：（1）a、b兩點的電場強度各為多少？（2）a、c之間的電勢差為多少？（3）電子在a點所受電場力為多少？（4）電子在b點的電勢能為多少？（5）電子從a點運動到C點，電場力做了多少功？

Answer 1

（1）由于是勻強電場，所以a、b兩點的電場強度為：

E_a = E_b = U_AB/d_AB = 4000/2×10^－2 = 2×10⁵（V/m），……………（2分）

（2）a、b之間的電勢差為：

U_ac = φ_A － φ_C = ―2000 ― （― 1000）= ― 1000（V）。………（1分）

（3）電子在a點所受電場力為：

F = eE = 1.6×10^－19×2×10⁵ = 3.2×10^－14（N），方向豎直向下。（2分）

（4）電子在b點的電勢能為：

ε = e·φ_B =（―1.6×10^－19）×（― 1000）= 1.6×10^－16（J）。…（1分）

（5）電子從a點運動到C點，電場力所做的功為：

W_ac = eU_ac =（―1.6×10^－19）×（― 1000）= 1.6×10^－16（J）。…（1分）

解析:

略