Question

4．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个不知道电荷性质、电量绝对值为2×10^-5C的电荷由A移到B，电势能增加了0.2J．求：
（1）由A到B电场力做正功还是负功？电荷带正电还是负电？
（2）A、B两点的电势差U_AB为多少？
（3）匀强电场的场强多大？

Answer 1

分析 根据电势差的变化得出电场力做功，结合电场力做功与电势差的关系求出A、B两点的电势差．根据匀强电场的电场强度公式求出场强的大小

解答 解：（1）因电势能增加0.2J  即电场力做功为W=-0.2J 则带负电，做负功 
  （2）由A→B电场力做负功    q=-2×10^-5c          
      则U_AB=$\frac{W}{q}=1{0}^{4}V$
  （3）根据匀强电场中的关系式有：U=Ed               
   由几何关系可知：d=L_ABcos60°=0.01m     则E=$\frac{U}{{l}_{AB}cos60°}$=10⁶v/m    
答：（1）电荷负电由A到B电场力做的负功
    （2）A、B两点的电势差U_AB为10⁴V
    （3）匀强电场的场强的大小10⁶v/

点评 解决本题的关键知道电场力做功等于电势差的减小量，掌握电场力做功与电势差的关系．注意运用W=qU计算时，功的正负、q的正负都要代入计算，以及在E=$\frac{U}{d}$中，d表示沿电场线方向上的距离．