Question

15．將一個帶負電且電量為1.0×10^-9C的試探電荷放入正點電荷Q產(chǎn)生的電場中的A點，它受到的電場力為6×10^-5N，如圖所示，
（1）求此正點電荷Q產(chǎn)生的電場中A點的場強大小和方向；
（2）若將此試探電荷由A點移到B點需克服電場力做功3.0×10^-8J，A、B兩點間電勢差多大？那點電勢較高？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)場強的定義式E=$\frac{F}{q}$，求解A點電場強度的大小，根據(jù)場源電荷是正電荷，可知A點的場強方向向右．
（2）由公式U=$\frac{W}{q}$求A、B間的電勢差，并判斷電勢的高低．

解答 解：（1）正點電荷Q產(chǎn)生的電場中A點的場強大小為：
E=$\frac{F}{q}$=$\frac{6×1{0}^{-5}}{1×1{0}^{-9}}$=6×10⁴N/C，方向向右．
（2）A、B兩點間電勢差為：
U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-3×1{0}^{-8}}{-1×1{0}^{-9}}$=30V
因為U_AB=φ_A-φ_B＞0，則φ_A＞φ_B，可知A點的電勢較高．
答：（1）正點電荷Q產(chǎn)生的電場中A點的場強大小是6×10⁴N/C，方向向右．
（2）A、B兩點間電勢差是30V，A點的電勢較高．

點評 解決本題的關鍵是掌握電場強度的定義式和電勢差定義式，注意運用公式U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$時各個量均要代符號運算．