Question

為使帶負電的點電荷q在一勻強電場中沿直線勻速地由A運動到B,必須對該電荷施加一個恒力F,如圖所示,若AB=0.4 m,α=37°,q=-3×10^-7 C,F=1.5×10^-4 N,A點的電勢U_A=100 V.(不計負電荷受到的重力)

(1)在圖中用實線畫出電場線,用虛線畫出通過A､B兩點的等勢線,并標明它們的電勢.

(2)求q在由A到B的過程中電勢能的變化量是多少?

 

Answer 1

【答案】

(1)如圖

(2)4.8×10^-5 J

【解析】(1)因為點電荷在電場中勻速運動.

所以F-qE=0

 N/C=500 N/C

方向與F的方向相同.

U_AB=E··cosα=500×0.4×0.8 V=160 V.

φ_B=φ_A-U_AB=100-160=-60 V

電場線和等勢線如圖所示.

(2)電勢能的增加量為ΔE

ΔE=-W_電

ΔE=-qU_AB=3×10^-7×160 J=4.8×10^-5 J.