Question

4．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一電荷量為2×10^-5C的電荷由B點(diǎn)移到A點(diǎn)，其電勢(shì)能減少了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成60°角，求：
（1）電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功W_AB；
（2）B、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_BA；
（3）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電勢(shì)能變化和電場(chǎng)力做功的關(guān)系，電勢(shì)能增加多少，電場(chǎng)力做負(fù)功多少．
②由U=$\frac{W}{q}$求解電勢(shì)差．
③由U=Ed求解電場(chǎng)強(qiáng)度E．d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離．

解答 解：
①電荷由B點(diǎn)移到A點(diǎn)，其電勢(shì)能減少了0.1J，故電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了0.1J，
因?yàn)樨?fù)電荷由B移到A的過(guò)程中，電勢(shì)能增加了0.1J，所以電場(chǎng)力負(fù)功，大小為0.1J，即W=-△E=-0.1J．
②BA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：U_BA=$\frac{{W}_{BA}}{q}=\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-5}}V=5×1{0}^{3}V$．
③因?yàn)樵趧驈?qiáng)電場(chǎng)中U=Ed，所以有：E=$\frac{{U}_{BA}}3f1dpdn=\frac{5×1{0}^{3}}{0.02×cos60°}$=5×10⁵V/m
答：
①在電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做了-0.1J功．
②A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5×10³V．
③該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為5×10⁵V/m

點(diǎn)評(píng) 本題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系、電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，都是電場(chǎng)中的基本知識(shí)，要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，熟練掌握．