Question

如圖所示，為使帶負(fù)電的點電荷q在一勻強(qiáng)電場中沿直線勻速地由A點運動到B點，必須對該電荷施加一個恒力F=1.2×10^-4N，如圖所示。若AB=20cm，37°，q=－3×10^-7C，A點的電勢V， (不計負(fù)電荷的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：

（1）B點的電勢；
（2）在圖中用實線畫出電場線，用虛線畫出通過A、B兩點的等勢面，并標(biāo)明它們的電勢；
（3）點電荷q在由A到B的過程中電勢能的變化量是多少?

Answer 1

（1）φ_B=36V（2）見解析（3）電勢能增加了1.92×10^-5J。

試題分析：(1)因為電荷勻速運動，所以電場力等于外力，根據(jù)F="qE" ，得 E="F/q=400N/c"
U_AB=Ed_AB=E.AB.cos37°=64V
由于U_AB=φ_A－φ_B  所以 φ_B=36V
(2) 如圖所示

（3）點電荷q在由A到B的過程中電勢能的變化量 W_AB=qU_AB =－1.92×10^-5J  
電勢能增加了1.92×10^-5J