Question

11．在電場中一條電場線上有A、B兩點，如圖所示．若將一負電荷q=2.0×10^-7C，從A點移至B點，電荷克服電場力做功4.0×10^-4J．試求：
（1）畫出電場方向
（2）A、B兩點的電勢差
（3）如在這一電場中有另一點C，已知U_AC=500V，若把這一負電荷從B移至C電場力做多少功？

Answer 1

分析 （1）根據電場力做功得出電場力的方向，再確定電場方向．
（2）沿著電場線方向電勢降低．根據U=$\frac{W}{q}$求出A、B兩點的電勢差．
（3）由U_BC=U_AC-U_AB，求B、C間的電勢差，再據電場力做功公式W_BC=U_BCq求解．

解答 解：（1）根據題意：一負電荷q=-2.0×10^-7C，從A點移至B點，電荷克服電場力做功4.0×10^-4J．即電場力做負功．
所以電場力的方向是從B指向A，由于是負電荷，所以電場方向是A指向B，畫出電場方向如圖．                                

（2）A、B兩點的電勢差為：eU_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-4.0×1{0}^{-4}}{-2.0×1{0}^{-7}}$V=2000V                         
（3）B、C間的電勢差為：U_BC=U_AC-U_AB=-1500V              
把這一負電荷從B移至C電場力做功為：W_BC=U_BCq=-1500×（-2.0×10^-7）J=3.0×10^-4J
答：（1）畫出電場方向如圖．
（2）A、B兩點的電勢差是2000V．
（3）把這一負電荷從B移至C電場力做功是3.0×10^-4J．

點評 解決本題的關鍵知道電場力做功與電勢能的關系，以及知道電場力做功與電勢差的關系，在公式W=qU計算中，W、q、U的負均需代入計算．