如图所示，平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m，两极板间的距离d1=5cm，电场中C点和D点分
如图所示，平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m，两极板间的距离d1=5cm，电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为d2=0.5cm，C、D间的水平距离L=3cm，B板接地，求：（1）C、D两点间的电势差UCD=？
（2）一带电量q=-3×10-3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中，电荷的电势能变化了多少？
（3）第（2）问中的点电荷在C点的电势能E=？
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解题思路：（1）根据匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed求电场强度，注意d是沿电场线方向的两点间距离．
（2）电场力做功等于电势能的减小量．
（3）根据点电荷在C点的电势能等于将该电荷从C点移动到B板过程电场力做的功．
（2）电场力做功等于电势能的减小量．
（3）根据点电荷在C点的电势能等于将该电荷从C点移动到B板过程电场力做的功．
（1）C、D两点间的电势差UCD=-EdCD=-1.2×103V/m×（0.05-2×0.005）=-48V；
（2）一带电量q=-3×10-3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中，电场力做功为：
WCD=qUCD=-3×10-3C×（-48V）=0.144J；
电场力做功等于电势能的减小量，故电势能减小0.144J；
（3）点电荷在C点的电势能等于将该电荷从C点移动到B板过程电场力做的功，故：
EPC=WCB=q•E•（-CB）═-3×10-3C×1.2×103V/m×（-0.045m）=0.162J
答：（1）C、D两点间的电势差UCD为-48V；
（2）一带电量q=-3×10-3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中，电荷的电势能减小0.144J；
（3）第（2）问中的点电荷在C点的电势能为0.162J．
点评：
本题考点： 电势差；电势能；电容器．
考点点评： 本题关键掌握三个公式：U=Ed；W=qU；WAB=EPA-EPB；同时明确接地表示电势为零．
1年前
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