Question

10．將一個(gè)帶負(fù)電且電量為2.0×10^-9C的試探電荷放入正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的A點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力為6×10^-5N，如圖所示，
（1）求此正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（2）若將此試探電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功3.0×10^-8J，A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差多大？那點(diǎn)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，根據(jù)場(chǎng)源電荷是正電荷，可知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向右．
（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）正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為：
E=$\frac{F}{q}$=$\frac{6×1{0}^{-5}}{2×1{0}^{-9}}$=3×10⁴N/C，方向向右．
（2）A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為：
U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-3×1{0}^{-8}}{-2×1{0}^{-9}}$=15V
因?yàn)閁_AB=φ_A-φ_B＞0，則φ_A＞φ_B，可知A點(diǎn)的電勢(shì)較高．
答：（1）正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是3×10⁴N/C，方向向右．
（2）A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差是15V，A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．