Question

如圖所示，勻強電場電場線與AC平行，把l0^-8C的負電荷從A點移到B點，電場力做功6×l0^-5J，AB長6cm，AB與AC成60º角。求：
（1）場強方向；
（2）設B處電勢為lV，則A處電勢為多少?
（3）場強為多少?電子在A點電勢能為多少?

Answer 1

（1）場強方向應為C至A方向。
（2）A點的電勢為－5V。
（3）場強E =200（V／m），電子在A點的電勢能ε=5eV

（1）將負電荷從A移至B，電場力做正功，所以所受電場力方向沿A至C。又因為是負電荷，場強方向與負電荷受力方向相反，所以場強方向應為C至A方向。
（2）由W=qU，得U_AB=== －6V   
且U_AB=φ_A－φ_B= －6V，故φ_A=1V－6V= －5V，即A點的電勢為－5V。
（3）由B向AC作垂線交AC于D，D與B在同一等勢面上。
U_DA=U_BA=U=6V，沿場強方向AD兩點距離為AB·cos60º=0.06×（1／2）m="0.03" m，所以，場強
E=U／d=6V／0.03 m=200（V／m）
電子在A點的電勢能ε=qU=（－e）×（－5V）=5eV