Question

18．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一靜止在A點的質(zhì)量為m=1×10^-3kg帶負電的小球，現(xiàn)加一水平方向的勻強電場使小球由A點運動到B點，電場力做功為W=0.2J，已知A、B兩點間距離為L=0.1m，電勢差為U_AB=20V．
（1）判斷勻強電場的場強方向；
（2）求電場強度的大��；
（3）求小球的電量；
（4）求小球到達B點時的速率．

Answer 1

分析 根據(jù)電勢的高低判斷電場強度的方向，根據(jù)E=$\frac{U}77p5rff$求出電場強度的大小，結(jié)合電場力做與電勢差的關(guān)系求出小球的電量．根據(jù)動能定理求出小球到達B點時的速率．

解答 解：（1）因為小球帶負電，由A點運動到B點，知A點的電勢比B點電勢低，可知電場強度的方向水平向左．
（2）電場強度為：E=$\frac{U}{L}$=$\frac{20}{0.1}$=200V/m．
（3）根據(jù)W=qU_AB，解得小球的電量為：q=$\frac{W}{{U}_{AB}}$=$\frac{0.2}{-20}$=-0.01C．
（4）根據(jù)動能定理得：$W=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$，
解得：v_B=$\sqrt{\frac{2W}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×0.2}{1×1{0}^{-3}}}$=20m/s．
答：（1）電場強度的方向水平向左．
（2）電場強度的大小為200V/m．
（3）小球的電量為-0.01C．
（4）小球到達B點的速率為20m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道電場力做功與電勢差的關(guān)系，電勢差與電場強度的關(guān)系，注意E=$\frac{U}blt7xjx$中，d表示沿電場線方向上的距離．