Question

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^-5C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，可以求得電勢差；
（3）由電勢差的公式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，所以電勢能增加了0.1J，電場力對電荷就做-0.1J的功．
（2）由W=qU可得，U=

W

q

=

-0.1

-2×10-5

V=5000V，
（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=

U

D

=

5000

1×10-2

V/m=5×10⁵ 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5000V；
（3）勻強電場的場強為5×10⁵ 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．