Question

10．電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的半徑為r的圓周上兩點(diǎn)．一個(gè)電荷量q=+4.0×10^-8C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力F_A=2.0×10^-4N，該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿圓運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W=8.0×10^-7J．求：
（1）該電荷從A到B電勢(shì)能變化了多少？
（2）A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E_A．
（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力做功多少，電勢(shì)能減少多少，求解電勢(shì)能變化量．
（2）已知點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力，由場(chǎng)強(qiáng)的定義式求解場(chǎng)強(qiáng)E_A．
（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U由公式U=$\frac{W}{q}$求解．

解答 解：（1）該電荷從A到B電勢(shì)能變化量△E=-W=-8.0×10^-7J
（1）A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 ${E_A}=\frac{F_A}{q}=\frac{{2.0×{{10}^{-4}}}}{{4.0×{{10}^{-8}}}}=5.0×{10^3}N/C$
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 $U=\frac{W}{q}=\frac{{8.0×{{10}^{-7}}}}{{4.0×{{10}^{-8}}}}=20V$
答：
（1）該電荷從A到B電勢(shì)能變化了-8.0×10^-7J．
（2）A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E_A是5.0×10³N/C．
（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U是20V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物理基本公式的應(yīng)用能力．對(duì)于公式U=$\frac{W}{q}$應(yīng)用時(shí)，一般各量要代入符號(hào)計(jì)算，而E=$\frac{F}{q}$，一般不代入符號(hào)計(jì)算．