Question

如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离L_ab=8cm，bc间距离L_bc=16cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角．一个所带电量q=-4×10^-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功W=1.28×10^-6J．求：
（1）匀强电场的电场强度；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功；
（3）a、c两点间的电势差．

Answer 1

分析：（1）根据电场力做功公式W=qEd，d为沿电场方向两点间的距离分析求解电场强度．
（2）根据负电荷从a点移到b点克服电场力做功，判断出电场强度的方向．电荷从b点移到c点，电场力所做负功，d=l_bccos60°求出电场力做功．
（3）根据U_ac=

Wac

q

求解a、c两点间的电势差．

解答：解：（1）由W_ab=-qEL_ab，得E=-

Wab

qLab

=-

1.28×10-6

-4×10-8×0.08

V/m=400V/m．
（2）电荷从b点移到c点电场力所做的功为：W_bc=qEL_bccos60°=-4×10^-8×400×0.16×0.5J=-1.28×10^-6J
（3）a、c两点间的电势差U_ac=

Wac

q

=

Wab+Wbc

q

=

-2×1.28×10-6

-4×10-8

V=64V
答：（1）匀强电场的电场强度为400V/m；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功为=-1.28×10^-6J；
（3）a、c两点间的电势差为64V．

点评：本题要抓住电场力是一种力，具有力的共性，求电场力做功可以根据功的一般公式W=Flcosα得到W=qEd，知道电势差也可以根据W=qU求解．