Question

16．如圖所示，水平放置的平行板電容器的兩板間有一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，下板接地，兩板間距離為10cm，A點(diǎn)距下板3cm，B點(diǎn)距上板3cm．質(zhì)量m=0.01kg、電荷量為+10^-3C的小球能夠在A點(diǎn)保持靜止．現(xiàn)將小球移到勻強(qiáng)電場(chǎng)之外．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 上板的電勢(shì)比下板高10V
• B． A點(diǎn)的電勢(shì)為3V
• C． 電荷量為-10^-3C的帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為3×10^-3J
• D． 將電荷量為-10^-3C的帶負(fù)電的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷做功4×10^-3J

Answer 1

分析 根據(jù)小球在電場(chǎng)中靜止，根據(jù)平衡條件可求得電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)U=Ed即可求得電勢(shì)差；
根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)間的關(guān)系可求得電勢(shì)能，根據(jù)電場(chǎng)力做功的規(guī)律可求得電場(chǎng)力在移動(dòng)電荷時(shí)所做的功．

解答 解：A、小球在電場(chǎng)中靜止，則由平衡條件可知，Eq=mg，解得：E=$\frac{mg}{q}$=$\frac{0.01×10}{1{0}^{-3}}$=100V/m，電場(chǎng)線向上，故上極板電低低，則上下兩板間的電勢(shì)差為：U_AB=-Ed=-100×0.1=-10V，故上板比下板低10V，故A錯(cuò)誤；
B、下極板與A點(diǎn)的電勢(shì)差U_OA=100×0.03=3V，因下極板接地，故A點(diǎn)電勢(shì)為-3V，故B錯(cuò)誤；
C、電荷量為-10^-3C的帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為EP=-3×（-1×10^-3）J=3×10^-3J，故C正確；
D、將電荷量為-10^-3C的帶負(fù)電的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷做功W=-EqABsinθ=-100×1×10^-3×0.04=-4×10^-3J，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)以及電勢(shì)能之間的基本關(guān)系，要注意明確在計(jì)算電勢(shì)能和求解電場(chǎng)力的功時(shí)要明確各物理量的符號(hào)，并要代入符號(hào)運(yùn)算．