Question

如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab間距離L_ab=6cm，bc間距離L_bc=10cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角．一個帶電量q=-4×10^-8的負電荷從b點移到c點克服電場力做功2×10^-6．求：
（1）勻強電場的電場強度為多大；
（2）該電荷從a點移到b點，該電荷的電勢能的變化量；
（3）a、c兩點間的電勢差．

Answer 1

分析：此題要根據W=Uq和U=El進行解答，注意每段的沿電場方向的距離l，求ac間的電勢差可以先分段求出ab和bc的電壓，再由U_ac=U_ab+U_bc求ac的電勢差．

解答：解：（1）由U=

W

q

知
U_bc=

Wbc

q

=

-2×10-6

-4×10-8

V=50v
勻強電場電場強度為
E=

Ubc

lbccos60°

=1000N/C
（2）W_ab=Eql_ab=-2.4×10^-6J
該電荷從a點移到b點，該電荷的電勢能的增加了2.4×10^-6J
（3）aB之間的電勢差：U_ab=El_ab=60V
U_ac=U_ab+U_bc=110V
答：（1）勻強電場的電場強度為1000N/C；（2）該電荷從a點移到b點，該電荷的電勢能增加了2.4×10^-6J；（3）a、c兩點間的電勢差110V．

點評：此題的關鍵是知道勻強電場中電勢差和場強的關系，注意l為沿電場方向的距離．