Question

7．如圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，將帶電荷量為q=-1.0×10^-6C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，克服靜電力做了2×10^-6J的功，已知A、B間的距離為2cm．
（1）試求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB；
（2）若A點(diǎn)的電勢(shì)為φ_A=1V，試求B點(diǎn)的電勢(shì)φ_B；
（3）試求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小E并判斷其方向．

Answer 1

分析 （1）A、B間兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$
（2）由U_AB=φ_A-φ_B，求出A點(diǎn)的電勢(shì)φ_B．
（3）根據(jù)克服電場(chǎng)力做功，與電荷量沿電場(chǎng)方向移動(dòng)的位移，可求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小及方向．

解答 解：（1）由題意可知，靜電力做負(fù)功，有：
${W}_{AB}=-2×1{0}^{-6}J$ 
根據(jù)U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$
得：U_AB=2V
（2）由U_AB=φ_A-φ_B，可得：φ_B=φ_A-U_AB=1V-2V=-1V 
（3）沿著電場(chǎng)方向的位移為：
d=2×10^-2cos60°m=1×10^-2m
E=$\frac{{U}_{AB}}rqthqbj=\frac{2}{1×1{0}^{-2}}V/m=200V/m$
沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以電場(chǎng)線的方向：沿電場(chǎng)線斜向下 
答：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB為2V；
（2）B點(diǎn)的電勢(shì)φ_B為-1V；
（3）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小200V/m，方向：沿電場(chǎng)線斜向下．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的理解能力．還要抓住公式E=$\frac{U}h4ztyjw$中d是沿著電場(chǎng)線方向的距離．同時(shí)考查沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的．