Question

1．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB=5×10³V，將一電荷量q=2×10^-5C的正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向夾角為60°，求：
（1）電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功W_AB；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；
（3）若規(guī)定A點(diǎn)電勢(shì)為電勢(shì)零點(diǎn)，求該電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能．

Answer 1

分析 （1）由題，電勢(shì)能增加多少，電場(chǎng)力做負(fù)功多少．
（2）由U=Ed=E$\overline{AB}$cos60°求解電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（3）根據(jù)電勢(shì)差的定義可求得B點(diǎn)的電勢(shì)，再由電勢(shì)能的定義可求得電勢(shì)能．

解答 解：（1）由W=Uq可知；
電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功為：
W_AB=qU_AB=2×10^-5C×5×10³V=0.1J；
（2）由題意可得：U_AB=Ed_AB，
d_AB=X_ABcos60°
聯(lián)立可解得：E=5×10⁵ V/m
（3）由題意可得：E_BP=ϕ_Bq
AB間的電勢(shì)差為：U_AB=0-ϕ_B
代入數(shù)據(jù)可解得：E_BP=-0.1J
答：（1）電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功W_AB為0.1J；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為5×10⁵ V/m
（3）若規(guī)定A點(diǎn)電勢(shì)為電勢(shì)零點(diǎn)，該電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為-0.1J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系、電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，都是電場(chǎng)中的基本知識(shí)，注意U=Ed中的d為沿電場(chǎng)方向上的距離．