Question

如圖所示是一個平行板電容器，兩極板間的距離為d=2.0×10^-2m，其電容為C=2.0×10^-10F，帶電量為Q=4.0×10^-8C，上極板帶正電．現將一個q=5.0×10^-9C的試探電荷由兩極板間的A點移動到B點，如圖所示．A、B兩點間的距離為s=2.0×10^-2m，連線AB與極板間的夾角為30°．則電場力對試探電荷q所做的功等于（　　）

• A、2.5×10^-11J
• B、1.0×10^-6J
• C、1.25×10^-11J
• D、5.0×10^-7J

Answer 1

分析：根據電容的定義式求出兩極板的電勢差，根據電勢差與電場強度的關系求出兩極板間的勻強電場大小．從而得出A、B兩點間的電勢差，結合W=qU求出電場力做功的大小．

解答：解：電容器兩端的電勢差為：U=

Q

C

=

4×10-8

2×10-10

V=200V．
兩極板間的電場強度為：E=

U

d

=

200

2×10-2

V/m=1×104V/m．
則AB間的電勢差為：UAB=Essin30°=104×2×10-2×

1

2

V=100V．
所以電場力對試探電荷做功的大小為：W=qUAB=5×10-9×100J=5×10-7J．故D正確，A、B、C錯誤．
故選：D．

點評：解決本題的關鍵掌握電勢差與電場強度的關系，電容器的定義式，以及掌握電場力做功的求法．