Question

19．在勻強電場中，將一電荷量為q=2×10^-5 C的負電荷由A點移到B點，其電勢能增加了△E_P=0.1J，已知A、B兩點間距為L=2×10^-5cm，兩點連線與電場方向成θ=60°角，如圖所示，求：
（1）在電荷由A移到B的過程中，電場力做的功W_AB；
（2）A、B兩點間的電勢差U_AB；
（3）該勻強電場的電場強度E．

Answer 1

分析 ①根據電勢能變化和電場力做功的關系，電勢能增加多少，電場力做負功多少．
②由U=$\frac{E}{q}$求解電勢差．
③由U=Ed=E$\overline{AB}$cos60°求解電場強度E．

解答 解：（1）因為負電荷由A移到B的過程中，電勢能增加了0.1J，所以電場力負功，大小為0.1J，即：
W=-△E=-0.1J．
（2）A、B兩點間的電勢差：${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-5}}=5×1{0}^{3}V$．
（3）因為在勻強電場中：U=Ed，所以有：$E=\frac{{U}_{AB}}{\overline{AB}cos60°}=\frac{5×1{0}^{3}}{0.02×cos60°}=5×1{0}^{5}$V/m
答：（1）在電荷由A移到B的過程中，電場力做的功-0.1J；
（2）A、B兩點間的電勢差U_AB是5×10³V
（3）該勻強電場的電場強度是5×10⁵V/m．

點評 本題考查電場力做功與電勢能變化的關系、電勢差與場強的關系，都是電場中的基本知識，要加強學習，熟練掌握．