Question

4．如圖所示，平行板電容器板間距離d=10cm，與一個(gè)直流電源相連，電源電壓為10V，N板接地，取大地電勢(shì)為零，兩板間有一點(diǎn)P，P點(diǎn)距M板5cm，把k閉合給電容器充電，然后再斷開，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為100 V/m，電勢(shì)為-5V，若把N板向下移動(dòng)10cm，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為100 V/m，電勢(shì)為-15V．

Answer 1

分析 根據(jù)公式E=$\frac{U}timqnuv$，可求得P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)電勢(shì)差與電勢(shì)關(guān)系，從而求解其電勢(shì)的大小，當(dāng)電容器斷開后，依據(jù)E=$\frac{U}njbrfib$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$公式，可知，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，從而求解電勢(shì)．

解答 解：根據(jù)公式E=$\frac{U}bgjtwvw$，結(jié)合U=10V，d=10cm，求得，平行金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=$\frac{10}{0.1}$ V/m=100 V/m，
因P點(diǎn)距N板5cm，且N板電勢(shì)為零，則φ_P=-U_PN=-Ed_PN=-100×0.05=-5V．
若把N板向下移動(dòng)10cm，因電容器斷開，
根據(jù)公式E=$\frac{U}gcittrz$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，可知，電場(chǎng)強(qiáng)度與間距無關(guān)；
則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為E′=$\frac{10}{0.1}$ V/m=100 V/m；
因P點(diǎn)距N板15cm，且N板電勢(shì)為零，則φ_P=-U_PN=-Ed_PN=-100×0.15=-15V．
故答案為：100 V/m，-5V，100 V/m，-15V．

點(diǎn)評(píng) 考查勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，掌握求解電勢(shì)的方法，注意電勢(shì)與零電勢(shì)選取有關(guān)，而電勢(shì)差與零電勢(shì)無關(guān)，同時(shí)掌握平衡條件的運(yùn)用，注意電容器斷開后，電容器的電量不變，沒有斷開前，電容器極板電壓不變．