题目

如图所示，两个大平行金属板M、N间距离d=1.2cm，两板接在电压U=240V的电源上，M板接地，板间A点距M板0.2cm，B点距N板0.5cm，一个q=﹣3×10﹣4C的点电荷放在A点处，试求： （1） 该电荷在A点所受的电场力 （2） A点的电势和该电荷在A点所具有的电势能 （3） 若该电荷从A点运动到B点，电场力所做的功？ 答案： 解：极板间的电场强度为： E=Ud=2×104V/m 该电荷在A点所受的电场力为：F=qE=3×10﹣4C×2×104v/m=6N答：该电荷在A点所受的电场力为6N； 解：由电势差和场强的关系得：UAM=EdAM=40V，UAM=ϕA﹣ϕM，又因ϕM=0v，所以：ϕA=40V 假设把电荷从M移到A点，电场力做功为：W=qEd=﹣3×10﹣4C×2×104×0.002=﹣1.2×10﹣2J电场力做负功，电势能增加，故A点所具有的电势能为1.2×10﹣2J；答：该电荷在A点所具有的电势能1.2×10﹣2J； 解：该电荷从A点运动到B点，电场力做功为： W=qEdAB=﹣3×10﹣4×2×104×0.005=﹣3×10﹣2J即电场力做的功是负功；答：该电荷从A点运动到B点，电场力做了﹣3×10﹣2J．

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