Question

如圖所示，在平行金屬帶電極板MN電場中將電荷量為-4×10^-6C的點電荷從A點移到M板，電場力做負功8×10^-4 J，把該點電荷從A點移到N板，電場力做正功為4×10^-4J，N板接地．
則（1）A點的電勢?_A是多少？
（2）M、N板間的電勢差U_MN等于多少？
（3）該電荷在M板的電勢能是多少？

Answer 1

分析：（1）根據電勢差公式U=

W

q

分別求出A、N間的電勢差，即可得到A點的電勢．
（2）由電勢差公式U=

W

q

求出M、N間的電勢差．
（3）由M、N間的電勢差和N板的電勢為零，求得M板的電勢，由電勢能的公式E_P=qφ，求解該電荷在M板的電勢能．

解答：解：（1）A、N間的電勢差：U_AN=

WAN

q

=

4×10-4

-4×10-6

V=-100V，
又：U_AN=φ_A-φ_N，φ_N=0，
則A點的電勢為：φ_A=-100V．
（2）M、N板間的電勢差為：U_MN=

WMN

q

=

WMA+WAN

q

=

8×10-4+4×10-4

-4×10-6

V=-300V．
（3）由U_MN=φ_M-φ_N，φ_N=0
得M板的電勢為：φ_M=U_MN=-300V
該電荷在M板的電勢能是：E_P=qφ_M=-4×10^-6C×（-300）V=1.2×10^-3J．
答：（1）A點的電勢?_A是-100V．
（2）M、N板間的電勢差U_MN等于-300V．
（3）該電荷在M板的電勢能是1.2×10^-3J．

點評：運用電勢差公式U=

W

q

時，要注意電荷移動的方向，往往公式中三個量都要代入符號一起計算．