Question

2．如圖是一勻強電場，已知場強E=200N/C．現(xiàn)讓一個電量q=-4×10^-8C的電荷沿電場方向從M點移到N點，MN間的距離s=30cm．試求：
（1）電荷從M點移到N點電勢能的變化．   
（2）M，N兩點間的電勢差．

Answer 1

分析 根據(jù)電場力的方向與電荷運動的方向之間的關(guān)系，判定電場力是做正功，還是做負功；電場力做正功，電荷的電勢能減�。浑妶隽ψ鲐摴�，電荷的電勢能增．

解答 解：（1）由題圖可知，負電荷在該電場中所受電場力F方向向左．
因此從M點移到N點，電荷克服電場力做功，電勢能增加，增加的電勢能△E_p等于電荷克服電場力做的功W．
電荷克服電場力做功為
   W=qEs=4×10^-8×2×10²×0.3 J=2.4×10^-6 J．
  即電荷從M點移到N點電勢能增加了2.4×10^-6 J． 
（2）從M點到N點電場力對電荷做負功為W_MN=-2.4×10^-6 J．
則M、N兩點間的電勢差為U_MN=$\frac{{W}_{MN}}{q}$=$\frac{2.4×1{0}^{-6}}{-4×1{0}^{-8}}$ V=60 V．
答：（1）電荷從M點移到N點電勢能增加了2.4×10^-6 J．
（2）電荷從M點移到N點電勢60V

點評 此題考查電場力做功與電勢差的關(guān)系、電場強度與電壓的關(guān)系、電勢差的概念．屬于中檔題，難度適中．