Question

11．如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=5mm，充電后兩極板電勢差200V，A板帶正電，若電容C=3μF，且P到B板的距離為3mm，求：
（1）電容器的電荷量
（2）一個質(zhì)子從A板出發(fā)到B板獲得的動能是多少？
（3）一個質(zhì)子（帶電量e）在P點(diǎn)具有的電勢能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$求電荷量；
（2）電子從B板出發(fā)到A板，電場力對電子做正功eU，根據(jù)動能定理求解動能；
（3）兩板間存在勻強(qiáng)電場，由E=$\frac{U}kxhvuiz$求出電場強(qiáng)度；再根據(jù)公式U=Ed求出P與下板間的電勢差，根據(jù)功能關(guān)系即可求得電子在P點(diǎn)的電勢能．

解答 解：（1）由C=$\frac{Q}{U}$得：Q=CU=3×10^-6×200=6×10^-4C
（2）由動能定理有：eU=△E_k
解得：△E_k=200eV
（3）兩板間的電場強(qiáng)度為：E=$\frac{U}zimkvwh$=$\frac{200}{0.005}$=40000V/m
CA間的距離為：d_CA=d-d_cb
則有：E_PC=W_CA=-eEd_CA=-e×40000×0.002=-80eV
答：（1）電容器的電荷量為6×10^-4C
（2）一個質(zhì)子從A板出發(fā)到B板獲得的動能是200eV；
（3）一個質(zhì)子（帶電量e）在P點(diǎn)具有的電勢能為-80eV．

點(diǎn)評 本題考查電場的基本知識：C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}mqiwllm$、E_p=qφ和動能定理的應(yīng)用等，要特別注意理解在電場中功能關(guān)系的正確應(yīng)用．