Question

为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图所示,若AB="0.4" m,α=37°,q=-3×10^-7 C,F=1.5×10^-4 N,A点的电势U_A="100" V.(不计负电荷受到的重力)

(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A?B两点的等势线,并标明它们的电势.
(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少?

Answer 1

(1)如图

(2)4.8×10^-5 J

(1)因为点电荷在电场中匀速运动.
所以F-qE=0
 N/C="500" N/C
方向与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
电场线和等势线如图所示.
(2)电势能的增加量为ΔE
ΔE=-W_电
ΔE=-qU_AB=3×10^-7×160 J=4.8×10^-5 J.