Question

19．在某電場(chǎng)中，有一個(gè)帶電荷量q=-3×10^-6C的試探電荷，它在該電場(chǎng)中的A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為3×10^-8N，方向水平向左．若將它從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做6×10^-4J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做9×10^-4J的功．求：
（1）A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差并說(shuō)明A、C兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢(shì)較高？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=$\frac{F}{q}$，求解A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，試探電荷是負(fù)電荷，場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)力相反．
（2）由公式U=$\frac{W}{q}$求A、B間的電勢(shì)差，并判斷電勢(shì)的高低．

解答 解：（1）電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為：
E=$\frac{F}{q}=\frac{{3×1{0^{-8}}N}}{{3×1{0^{-6}}C}}=0.01N/C$
試探電荷是負(fù)電荷，場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)力相反，向右；
（2）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做6×10^-4J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做9×10^-4J的功，故：
${W_{AC}}={W_{AB}}+{W_{BC}}=-6×1{0^{-4}}J+9×1{0^{-4}}J=3×1{0^{-4}}J$
A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差：
${U}_{AC}=\frac{{W}_{AC}}{q}=\frac{-6×1{0}^{-4}J+9×1{0}^{-4}J}{-3×1{0}^{-6}C}=-100V$＜0
故A點(diǎn)的電勢(shì)小于C點(diǎn)的電勢(shì)；
答：（1）A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為0.01N/C，方向向右；
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為-100V，其中C點(diǎn)的電勢(shì)較高．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和電勢(shì)差定義式，注意運(yùn)用公式U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$時(shí)各個(gè)量均要代符號(hào)運(yùn)算．