Question

1．如圖所示，在勻強電場中，有A．B兩點，它們間距為2cm，兩點的連線與場強方向成60°角．將一個電量為-2×10^-3C的電荷由A移到B，其電勢能增加了0.1J．則：
（1）在此過程中，電場力對該電荷做了多少功；
（2）A．B兩點的電勢差U_AB為多少；
（3）勻強電場的場強為多大．

Answer 1

分析 （1）根據電場力做功與電勢能之間的關系，可以判斷電場力做功的多少；
（2）由電場力做功的公式W=qU，可以求得電勢差；
（3）由電勢差的公式U=Ed可以求得電場的場強．

解答 解：（1）電場力做正功，電勢能就減小，電場力做負功，電勢能就增加，增加的電勢能等于電場力做的功，所以電荷由A移到B，其電勢能增加了0.1J，電場力對電荷就做-0.1J的功．
（2）由W_AB=qU_AB可得，U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-3}}$V=50V，
（3）A、B兩點間的沿電場線方向的距離為 d=2×cos60°=1cm=1×10^-2 m，
由U=Ed得，E=$\frac{U}zltkmul$=$\frac{50}{1×1{0}^{-2}}$V/m=5×10³ V/m．
答：
（1）在此過程中，電場力對該電荷做功為-0.1J；
（2）A、B兩點的電勢差U_AB為50V；
（3）勻強電場的場強為5×10³ V/m．

點評 在電場中計算電勢差時一定要所注意帶著符號來運算，計算電場強度時，兩點之間的距離一定是沿電場方向的距離．