Question

11．在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線(xiàn)上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示．若將一負(fù)電荷q=2.0×10^-7C，從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功4.0×10^-4J．試求：
（1）畫(huà)出電場(chǎng)方向
（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差
（3）如在這一電場(chǎng)中有另一點(diǎn)C，已知U_AC=500V，若把這一負(fù)電荷從B移至C電場(chǎng)力做多少功？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力做功得出電場(chǎng)力的方向，再確定電場(chǎng)方向．
（2）沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低．根據(jù)U=$\frac{W}{q}$求出A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差．
（3）由U_BC=U_AC-U_AB，求B、C間的電勢(shì)差，再據(jù)電場(chǎng)力做功公式W_BC=U_BCq求解．

解答 解：（1）根據(jù)題意：一負(fù)電荷q=-2.0×10^-7C，從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功4.0×10^-4J．即電場(chǎng)力做負(fù)功．
所以電場(chǎng)力的方向是從B指向A，由于是負(fù)電荷，所以電場(chǎng)方向是A指向B，畫(huà)出電場(chǎng)方向如圖．                                

（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：eU_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-4.0×1{0}^{-4}}{-2.0×1{0}^{-7}}$V=2000V                         
（3）B、C間的電勢(shì)差為：U_BC=U_AC-U_AB=-1500V              
把這一負(fù)電荷從B移至C電場(chǎng)力做功為：W_BC=U_BCq=-1500×（-2.0×10^-7）J=3.0×10^-4J
答：（1）畫(huà)出電場(chǎng)方向如圖．
（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是2000V．
（3）把這一負(fù)電荷從B移至C電場(chǎng)力做功是3.0×10^-4J．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，以及知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系，在公式W=qU計(jì)算中，W、q、U的負(fù)均需代入計(jì)算．