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  • 如圖所示,水平放置的兩平行金屬板AB接在電勢差U=4000V的直流電源上,兩極間距離d=4cm,B板接地.電場中a點(diǎn)距B板2cm,b、c點(diǎn)均距B板1cm,求: (1)b點(diǎn)的電場強(qiáng)度; (2)電子在a點(diǎn)的電勢能

    如圖所示,水平放置的兩平行金屬板AB接在電勢差U=4000V的直流電源上,兩極間距離d=4cm,B板接地.電場中a點(diǎn)距B板2cm,b、c點(diǎn)均距B板1cm,求:

    (1)b點(diǎn)的電場強(qiáng)度;
    (2)電子在a點(diǎn)的電勢能;
    (3)電子從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電勢能的變化量;
    (4)若A板向下移動(dòng)稍許,a點(diǎn)的電勢如何變化.
    物理人氣:893 ℃時(shí)間:2019-08-21 14:28:28
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)電容器板間場強(qiáng)為:E=
    U
    d
    =
    4000
    4×10?2
    =1×105V/m.
    故a點(diǎn)的電場強(qiáng)度為1×105V/m.
    (2)a點(diǎn)與B板間的電勢差為:UaB=EdaB=1×105×2×10-2V=2×103V
    由UaBaB,φB=0,則得a點(diǎn)的電勢為:φa=2×103V.
    電子在a點(diǎn)的電勢能為:Ep=-eφa=-1.6×10-19×2×103J=-3.2×10-16J
    (3)由圖知a、b兩點(diǎn)電勢相等,電子從a點(diǎn)移到c點(diǎn)與從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做功相等,則電子從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場力做功為:
    W=-eEdab=-1.6×10-19×1×105×1×10-2J=-1.6×10-16J
    所以電子的電勢能增加1.6×10-16J.
    (4)若A板向下移動(dòng)稍許,由E=
    U
    d
    知,板間場強(qiáng)增大,a點(diǎn)與B板間的電勢差增大,a點(diǎn)的電勢升高.
    答:(1)b點(diǎn)的電場強(qiáng)度為1×105V/m;
    (2)電子在a點(diǎn)的電勢能為-3.2×10-16J;
    (3)電子從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電勢能增加1.6×10-16J;
    (4)若A板向下移動(dòng)稍許,a點(diǎn)的電勢升高.
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