4.在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),如圖所示.若將一負(fù)電荷q=2.0×10-7C,從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功4.0×10-4J.試求:
(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab多大?哪一點(diǎn)電勢(shì)高?
(2)在這一過程中,電荷的電勢(shì)能怎樣變化?
(3)如在這一電場(chǎng)中有另一點(diǎn)C,已知UAC=500V,若把這一負(fù)荷從B移至C電場(chǎng)力做多少功?是正功還是負(fù)功?

分析 根據(jù)電場(chǎng)力做功得出電場(chǎng)力的方向,再確定電場(chǎng)方向.
沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低.
根據(jù)求出A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差.
根據(jù)電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的變化求解.

解答 解:(1)根據(jù)題意得一負(fù)電荷q=-2.0×10-7C,從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功4.0×10-4J.即電場(chǎng)力做負(fù)功.
所以電場(chǎng)力的方向是從B指向A,由于是負(fù)電荷,所以電場(chǎng)方向是A指向B.
(2)由于電場(chǎng)方向是A指向B,所以A點(diǎn)電勢(shì)較高.根據(jù)$U=\frac{W}{q}$得A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為:
UAB=$\frac{{{W_{AB}}}}{q}$=$\frac{{-4×1{0^{-4}}}}{{-2×1{0^{-7}}}}$=2000V
(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的變化得從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為4.0×10-4J,所以電勢(shì)能增加4.0×10-4J.
(4)已知UAC=500V,而UAB=2000V,
所以UBC=-1500V,
所以WBC=qUBC=-2.0×10-7C×(-1500V)=3×10-4J,即電場(chǎng)力做正功.
答:(1)電場(chǎng)方向是A指向B;
(2)A點(diǎn)電勢(shì)較高,A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是2000V
(3)在這一過程中,電荷的電勢(shì)能增加4.0×10-4J.
(4)如在這一電場(chǎng)中有另一點(diǎn)C,已知UAC=500V,若把這一負(fù)荷從B移至C電場(chǎng)力做正功,大小是3×10-4J.

點(diǎn)評(píng) 本題要抓住電場(chǎng)力是一種力,具有力的共性,根據(jù)$U=\frac{W}{q}$求出電勢(shì)差,求電場(chǎng)力做功知道電勢(shì)差也可以根據(jù)W=qU求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,傾角為θ的斜面體放在水平地面上,質(zhì)量為m的木塊通過輕質(zhì)細(xì)線繞過斜面體頂端的定滑輪與質(zhì)量為M的鐵塊相連,整個(gè)裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知mgsinθ>Mg.現(xiàn)將質(zhì)量為m0的磁鐵輕輕地吸放在鐵塊下端,鐵塊加速向下運(yùn)動(dòng),斜面體仍保持靜止.不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力.則與放磁鐵前相比( 。
A.細(xì)線的拉力一定增大B.細(xì)線的拉力可能不變
C.木塊所受到合力可能不變D.斜面體相對(duì)地面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示是帶負(fù)電的點(diǎn)電荷-Q,P1和P2為其電場(chǎng)中的兩點(diǎn).若E1、E2為P1、P2兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,φ1、φ2為P1、P2兩點(diǎn)的電勢(shì),則(  )
A.E1>E2,φ 1>φ2B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2D.E1<E2,φ1<φ2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.下列說法正確的是( 。
A.在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度必定相等
B.兩等勢(shì)面一定相互平行
C.若相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,則等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大
D.沿電場(chǎng)強(qiáng)度的方向等勢(shì)面的電勢(shì)逐漸降低

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,一個(gè)α粒子(氦原子核)通過時(shí)的軌跡如圖實(shí)線所示,a、b為兩個(gè)等勢(shì)面,則下列判斷中正確的是( 。
A.運(yùn)動(dòng)中α粒子總是克服電場(chǎng)力做功
B.α粒子經(jīng)過兩等勢(shì)面的動(dòng)能Eka>Ekb
C.α粒子在兩等勢(shì)面上的電勢(shì)能Epa>Epb
D.點(diǎn)電荷Q可能為正電荷,也可能為負(fù)電荷

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.把一個(gè)電荷量為1.0×10-6C的負(fù)電荷q,依次放在帶正電的點(diǎn)電荷Q周圍的A、B兩點(diǎn),受到的電場(chǎng)力大小分別是FA=5×10-3N,F(xiàn)B=3×10-3N.
(1)畫出負(fù)電荷q在A、B兩點(diǎn)的受力方向;
(2)求出A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)如在A、B兩點(diǎn)依次放上另一個(gè)電荷量為q′=1.0×10-5C的正電荷,受到的電場(chǎng)力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,a、b、c三點(diǎn)在固定點(diǎn)電荷Q1、Q2連線的延長(zhǎng)線上,Q1帶正電.一帶正電粒子從a點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)b點(diǎn)時(shí)速度最大,到c點(diǎn)時(shí)速度為零.下列說法不正確的是( 。
A.Q2帶負(fù)電B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大
C.Q2的電荷量大于Q1的電荷量D.a、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等

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13.下列有關(guān)靜電場(chǎng)的說法中正確的是(  )
A.由UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$知電勢(shì)差的值與檢驗(yàn)電荷q有關(guān)
B.同一電荷在電勢(shì)越高的地方具有的電勢(shì)能越大
C.電容器帶電荷量越多,其電容越大
D.運(yùn)輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖在地上,這是為了把靜電引入大地,避免因放電引起爆炸

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14.根據(jù)如圖所示的時(shí)間坐標(biāo)軸,下列有關(guān)時(shí)刻與時(shí)間的敘述,錯(cuò)誤的是( 。
A.t2表示時(shí)刻,稱為第2秒末或第3秒初,也可以稱為2秒時(shí)
B.0~t2表示時(shí)間,稱為最初2秒內(nèi)或第2秒內(nèi)
C.t2~t3表示時(shí)間,稱為第3秒內(nèi)
D.tn-1~tn表示時(shí)間,稱為第n秒內(nèi)

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