Question

11．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，它們間距為4cm，兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角．將一個(gè)電量為-5×10^-5C的電荷由A移到B，其電勢(shì)能增加了0.2J．則：
（1）在此過程中，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了多少功？
（2）A．B兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB為多少？
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電勢(shì)差的變化得出電場(chǎng)力做功；
（2）結(jié)合電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系求出A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差．
（3）根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式求出場(chǎng)強(qiáng)的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系可知，電場(chǎng)力所做的功：
W=-E_P=-0.2J
（2）根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式為：W=qU
可知：U=$\frac{W}{q}$=$\frac{-0.2}{-5×1{0}^{-5}}$=4000V
（3）AB沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)的距離為：D=4×cos60°=2cm=0.02m
有：E=$\frac{U}k6d0oim$=$\frac{4000}{0.02}$=2.0×10⁶V/m
答：（1）電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了功-0.2J；
（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB為4000V；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為2.0×10⁶V/m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)差的減小量，掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系．注意運(yùn)用W=qU計(jì)算時(shí)，功的正負(fù)、q的正負(fù)都要代入計(jì)算，以及在E=$\frac{U}yevlnjz$中，d表示沿電場(chǎng)線方向上的距離．