Question

將電量q₁=+1.0×10^-8C的點電荷，在A點時所受電場力大小是2.0×10^-5N．將它從零電勢O點處移到電場中A點時，需克服電場力做功2.0×10^-6J．
（1）求A點處的電場強度．
（2）電勢差U_AO．
（3）若將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點電荷，求q₂從O點移動到A點過程中q₂所受電場力所做的功．

Answer 1

分析：（1）已知在A點所放試探電荷所受的電場力和電荷量，由場強的定義式E=

F

q

求解A點處的電場強度．
（2）根據(jù)電勢差的定義式U=

W

q

求解電勢差U_AO．
（3）將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點電荷時OA間的電勢差不變，由W=qU求解q₂從O點移動到A點過程中q₂所受電場力做功大�。�

解答：解：（1）電量q₁=+1.0×10^-8C的點電荷，在A點時所受電場力大小是F=2.0×10^-5N，則
A點處的電場強度 E=

F

q1

=

2×10-5

1×10-8

N/C=2000N/C；
（2）將q₁從零電勢O點處移到電場中A點時，需克服電場力做功2.0×10^-6J，即電場力做功為 W_OA=-2.0×10^-6J，
則O、A間的電勢差為：
  U_OA=

WOA

q1

=

-2×10-6

1×10-8

V=-200V
則U_AO=-U_OA=-200V
（3）將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點電荷時OA間的電勢差不變，則q₂從O點移動到A點過程中q₂所受電場力所做的功為：
  W′=q₂U_OA=-2.0×10^-8×（-200）J=4×10^-6J
答：
（1）A點處的電場強度是2000N/C．
（2）電勢差U_AO是200V．
（3）若將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點電荷，q₂從O點移動到A點過程中q₂所受電場力所做的功是4×10^-6J．

點評：解決本題關鍵要掌握電場強度和電勢差的定義式，運用W=qU求電場力做功時，各量均要代入符號進行計算．