题目内容
【题目】如图所示,为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速由A点运动到B点,必须对该电荷施加一外力F。已知AB=0.4m, ,A点的电势,不计重力,求:
(1)该匀强电场的电场强度的大小及方向;
(2)B点的电势;
(3)点电荷q由A点运动到B的过程中电势能的变化量。
【答案】(1) E=500N/C,沿F的方向 (2) (3)
【解析】试题分析:根据F=qE求出电场强度E,根据U=Ed求出A、B间电势差,即可求得B点的电势;由W=qU求出电场力做功,即可求得电势能的变化量。
(1)由二力平衡知识可得: 电场力为:
联立并代入数据解得:E=500N/C,方向沿F的方向。
(2)在匀强电场中,根据电势差与电场强度的关系: , ,
联立并代入数据解得:
(3)由电场力做功有: ,
由功能关系可知: ,
代入数据解得:
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