Question

9．如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60°角，一電子（其電荷量為e=1.6×10^-19C）從a移動(dòng)到b電場(chǎng)力做功為W_ab=3.2×10^-18J求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及方向．
（2）電子從b移到c，電場(chǎng)力對(duì)它做功．
（3）b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力做功的大小，結(jié)合功的公式求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．
（2）由W=qEd得出電子從b移到c電場(chǎng)力做的功．
（3）通過(guò)b、c間電場(chǎng)力做功，結(jié)合電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系求出b、c間的電勢(shì)差．

解答 解：（1）對(duì)a到b的過(guò)程有：W_ab=eEx_ab，解得電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{{W}_{ab}}{e{x}_{ab}}$=$\frac{3.2×1{0}^{-18}}{1.6×1{0}^{-19}×0.05}$=400V/m，方向向左．
（2）電子從b到c，電場(chǎng)力做功為：W_bc=eEx_bccos60°=1.6×10^-19×400×0.12×0.5=3.84×10^-18J．
（3）b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：U_bc=-Ex_bccos60°=-24V
答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為400V/m，方向向左．
（2）電子從b移到c，電場(chǎng)力對(duì)它做功是3.84×10^-18J．
（3）b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于-24V．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功的求法，可以根據(jù)W=qU求解，也可以根據(jù)W=qExcosθ求解，注意第二個(gè)公式只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)適用．