Question

2．如圖所示，一簇平行線為未知方向的勻強(qiáng)電場的電場線，沿與此平行線成60°角的方向，把1C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力 做功為2J，A、B間距為2cm 求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度
（2）若B點(diǎn)電勢(shì)為1V，則A點(diǎn)電勢(shì)為多大？電子處于B點(diǎn)時(shí)，具有的電勢(shì)能是多少eV？它從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能增加多少eV？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$求出AB間的電勢(shì)差，根據(jù)公式E=$\frac{U}dfzb7xp$求解勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，d是電場線方向上A、B間的距離；
（2）U_AB=φ_A-φ_B，已知B點(diǎn)電勢(shì)為1V，即可求得A點(diǎn)電勢(shì)；電勢(shì)能公式E_p=qφ．從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得知電子的動(dòng)能△E_k=-eU_AB．

解答 解：（1）A、B間電勢(shì)差為 U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{2}{-1}$V=-2V
則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng) E=$\frac{|{U}_{AB}|}{dcos60°}$=$\frac{2}{0.02×0.5}$=200V/m，方向：沿著電場線向下．
（2）已知B點(diǎn)電勢(shì)為 φ_B=1V，由于U_AB=φ_A-φ_B，則得，A點(diǎn)電勢(shì)為 φ_A=-1V
電子處于B點(diǎn)時(shí)，具有的電勢(shì)能是 E_pB=-eφ_B=-1eV
從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得知，△E_k=-eU_AB=2eV，即動(dòng)能增加2eV．
答：
（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)是200V/m，方向：沿著電場線向下．
（2）若B點(diǎn)電勢(shì)為1V，則A點(diǎn)電勢(shì)為-1V．電子處于B點(diǎn)時(shí)，具有的電勢(shì)能是-1eV，它從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能增加2eV．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要掌握兩個(gè)公式：U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$和E=$\frac{U}9lh13hj$，知道d是兩點(diǎn)沿電場線方向的距離．了解電勢(shì)與電勢(shì)差之間的關(guān)系：U_AB=φ_A-φ_B，即可輕松解答．