题目
带有等量异种电荷、相距10 cm的-|||-平行板A和B之间有匀强电场(图-|||-10-10 ),电场强度E为 times (10)^4N/m,-|||-方向向下。电场中C点距B板3 cm,-|||-D点距A板2 cm。-|||-(1)C、D两点哪点电势高?两点的电-|||-势差UcD等于多少?-|||-A-|||-D-|||-P。 C-|||-B-|||-图 10-10-|||-(2)如果把B板接地,则C点和D点的电势φc和φn各是多少?-|||-如果把A板接地,则φc和φn各是多少?在这两种情况中,U CD-|||-相同吗?-|||-(3)一个电子从C点移动到D点,静电力做多少功?如果使电子从-|||-C点先移到P点,再移到D点,静电力做的功是否会发生变化?

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定电势高低
电场强度方向向下,因此电势随位置向上增加。C点距B板3cm,D点距A板2cm,所以D点电势比C点电势高。
步骤 2:计算电势差UCD
电势差UCD等于电场强度E乘以C点到D点的距离。C点到D点的距离为5cm,即0.05m。因此,UCD = -E * dCD = -2×10^4 V/m * 0.05m = -1.0×10^3 V。
步骤 3:计算B板接地时的电势φc和φp
B板接地时,B板电势为0。C点距B板3cm,D点距A板2cm,A板距B板10cm。因此,φc = E * dCB = 2×10^4 V/m * 0.03m = 600V,φp = E * dDB = 2×10^4 V/m * 0.08m = 1.6×10^3 V。
步骤 4:计算A板接地时的电势φc和φp
A板接地时,A板电势为0。C点距A板7cm,D点距A板2cm。因此,φc = -E * dCA = -2×10^4 V/m * 0.07m = -1.4×10^3 V,φp = -E * dDA = -2×10^4 V/m * 0.02m = -4×10^2 V。
步骤 5:计算电子从C点移动到D点的静电力做功
电子从C点移动到D点,静电力做功W = q * UCD = -1.6×10^-19 C * (-1.0×10^3 V) = 1.6×10^-16 J。
步骤 6:判断电子从C点先移到P点,再移到D点的静电力做功是否发生变化
静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关。因此,电子从C点先移到P点,再移到D点的静电力做功不会发生变化。
电场强度方向向下,因此电势随位置向上增加。C点距B板3cm,D点距A板2cm,所以D点电势比C点电势高。
步骤 2:计算电势差UCD
电势差UCD等于电场强度E乘以C点到D点的距离。C点到D点的距离为5cm,即0.05m。因此,UCD = -E * dCD = -2×10^4 V/m * 0.05m = -1.0×10^3 V。
步骤 3:计算B板接地时的电势φc和φp
B板接地时,B板电势为0。C点距B板3cm,D点距A板2cm,A板距B板10cm。因此,φc = E * dCB = 2×10^4 V/m * 0.03m = 600V,φp = E * dDB = 2×10^4 V/m * 0.08m = 1.6×10^3 V。
步骤 4:计算A板接地时的电势φc和φp
A板接地时,A板电势为0。C点距A板7cm,D点距A板2cm。因此,φc = -E * dCA = -2×10^4 V/m * 0.07m = -1.4×10^3 V,φp = -E * dDA = -2×10^4 V/m * 0.02m = -4×10^2 V。
步骤 5:计算电子从C点移动到D点的静电力做功
电子从C点移动到D点,静电力做功W = q * UCD = -1.6×10^-19 C * (-1.0×10^3 V) = 1.6×10^-16 J。
步骤 6:判断电子从C点先移到P点,再移到D点的静电力做功是否发生变化
静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关。因此,电子从C点先移到P点,再移到D点的静电力做功不会发生变化。