Question

【題目】如圖所示，水平放置的帶電平行板 M、N 相距 10 cm，A 點距 M 板 3 cm，AB間距為 10 cm，且與水平方向成 30°角，將一帶電荷量為2.0×10-6C的負電荷q 由 A 點沿 AB 直線移到 B 點，電場力做功為1. 0×10-5J。下列判斷正確的是（ ）

A. 板間電場的方向是 M 指向 N

B. 板間電場強度大小是 3.2×10-5N/C

C. A 點電勢是-4.8 V

D. 該電荷在 B 點的電勢能是-1.6×10-5J

Answer 1

【答案】D

【解析】

由圖可知，M板接地，所以M點的電勢為零，根據公式計算AB間的電勢差，根據公式計算電場強度E，根據UMA=EdMA=φM-φA，求出φA，再結合UAB=φA-φB，計算φB得出電荷q在B點的電勢能Ep=qφ.

A、B兩點的電勢差為：，A點電勢低于B點，可知板間電場的方向是 N指向M，選項A錯誤； dAB=Lsin30°=5cm，則電場強度為：，選項B錯誤； AM兩點電勢差為：UAM=EdAM=100×0.03=3V，而M板接地，所以A點的電勢為3V，選項C錯誤；根據UAB=φA-φB=-5V，則得：φB=3V+5V=8V．電荷q在B點的電勢能Ep=qφ=-2.0×10-6×8=-1.6×10-5J，選項D正確；故選D.