Question

4．如圖是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知場(chǎng)強(qiáng)E=3×10³N/C，現(xiàn)讓一個(gè)電荷量q=-2×10^-4C的電荷沿電場(chǎng)方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，MN間的距離l=40cm，試求：
（1）電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢(shì)能是增加還是減�。孔兓�了多少？
（2）M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力的方向與電荷運(yùn)動(dòng)的方向之間的關(guān)系，判定電場(chǎng)力是做正功，還是做負(fù)功；電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加；
（2）根據(jù)電場(chǎng)力做功W_MN=qU_MN，可求得MN間的電勢(shì)差

解答 解：（1）由圖可知，負(fù)電荷在該電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力F方向向左．因此，從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，增加的電勢(shì)能△E等于電場(chǎng)力做的功W．
則有：△E=W=qEs，
代入數(shù)值：△E=W=qEs=3×10³×2×10^-4×0.4J=0.24J．
（2）由公式W=qU，可得M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：U_MN=$\frac{W}{q}=\frac{0.24}{2×1{0}^{-4}}V=1200V$．
答：（1）電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢(shì)能是增加，變化了0.24J
（2）M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值是1200V

點(diǎn)評(píng) 此題關(guān)鍵電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系即W=qEx、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系即$E=\frac{U}lay5h0d$