Question

2．如圖所示，在場強大小為E=2000N/C的水平向右的勻強電場中，將電荷量為q=2×10^-6C的正點電荷由A點沿直線移至B點，AB間的距離為L=2cm，AB方向與電場方向成60°角，求：
（1）點電荷所受電場力的大小和方向；
（2）在此過程中電場力做的功W_AB；
（3）A、B兩點間的電勢差U_AB．

Answer 1

分析 （1）點電荷所受電場力的大小F=qE；
（2）在A到B過程中電場力是恒力，根據(jù)做功公式可求W=qELcos60°；
（3）根據(jù)勻強電場電勢差與電場強度關(guān)系可得A、B兩點間的電勢差U_AB=ELcos60°

解答 解：（1）勻強電場場強處處相同，大小均為E，則點電荷所受電場力的大小F=qE=2×10^-6×2000N=4×10^-3N；正點電荷電場力的方向水平向右
    （2）在A到B過程中電場力是恒力，做的功$W=qELcos60°=\frac{qEL}{2}$=$\frac{2×1{0}^{-6}×2000×0.02}{2}J=4×1{0}^{-5}J$；
    （3）由勻強電場電勢差與電場強度的關(guān)系得：
A、B兩點間的電勢差${U}_{AB}=ELcos60°=\frac{EL}{2}$=$\frac{2000×0.02}{2}V=20V$
答：（1）點電荷所受電場力的大小為4×10^-3N和方向水平向右；
（2）在此過程中電場力做的功W_AB為4×10^-5J；
（3）A、B兩點間的電勢差U_AB=20V．

點評 解決本題的關(guān)鍵是熟練掌握做功公式、勻強電場電勢差與電場強度關(guān)系，屬于基礎(chǔ)題．