Question

1．如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場中四個(gè)等勢面，相鄰等勢面間距離為2cm，已知ac間電勢差U_ac=60V，求：
（1）設(shè)B點(diǎn)的電勢為零，求A點(diǎn)的電勢．
（2）將q=2×10^-10C的點(diǎn)電荷由B移到C，最后到D，電場力所做的功W_bcd．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)U=Ed可求得電場強(qiáng)度，再求出B點(diǎn)與A點(diǎn)間的電勢差，從而根據(jù)B點(diǎn)的電勢為零即可求出A點(diǎn)的電勢．
（2）求出BD間的電勢差，根據(jù)W=qU求出電場力做功．

解答 解：（1）AC間的距離為4cm．
則有：E=$\frac{{U}_{ac}}q6oa0aa$=$\frac{60}{4×1{0}^{-2}}$=1500V/m；
根據(jù)A點(diǎn)的電勢大于C點(diǎn)的電勢，知電場強(qiáng)度的方向水平向右．有：
U_AB=1500×0.02V=30V
因?yàn)棣?SUB>B=0，則φ_A=30V．
（2）電場力做功與路徑無關(guān)，取決于初末兩點(diǎn)間的電勢差，
U_BD=1500×0.04V=60V
則W_bcd=qU_bd=2×10^-10×60J=1.2×10^-8J．
故點(diǎn)電荷由B移到D電場力所做的功為1.2×10^-8J．
答：（1）設(shè)B點(diǎn)的電勢為零，A點(diǎn)的電勢為30V．
（2）將q=2×10^-10C的點(diǎn)電荷由B移到C，最后到D，電場力所做的功為1.2×10^-8J．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道等勢面與電場線關(guān)系，掌握勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式，以及電場力做功與電勢差的關(guān)系，在計(jì)算時(shí)要注意明確各物理量的符號的正確應(yīng)用．