题目内容
如图所示，为一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60°角的方向，有1μC的负电荷从 A点沿虚线运动到B点，电场力 做功为2μJ，A、B间距为2cm 求（1）匀强电场的场强的大小
（2）电荷的质量为多少？（g取10m/s2 ）
分析：（1）根据匀强电场中，电场力做功为W=qEd，d是沿电场方向两点间的距离求出电场强度E的大小．根据电场力方向与位移方向的关系判断场强的方向．
（2）由题意得，电荷在电场力与重力共同作用下，从A运动到B，因此两个力的合力沿AB方向，所以根据电场力与夹角由三角函数关系，可求出电荷的质量．
（2）由题意得，电荷在电场力与重力共同作用下，从A运动到B，因此两个力的合力沿AB方向，所以根据电场力与夹角由三角函数关系，可求出电荷的质量．
解答：解：
（1）如题中图，
AB两点沿电场方向的距离为d=
?cos60°=1×10-2
又∵UAB=
=
V=-2V
则E=
=200V/m
由于电场力做正功，电场力应沿A→C方向，而电荷带负电，场强方向为C→A方向，如上图．
（2）如图所示，电场力与重力的合力沿水平方向，
由平行四边形定则可得：mg=qEsin60°
所以m=
=
kg=
×10-5kg
答：（1）匀强电场的场强的大小200v/m
（2）电荷的质量为
×10-5kg．
（1）如题中图，
AB两点沿电场方向的距离为d=
. |
| AB |
又∵UAB=
| W |
| q |
| 2×10-6 |
| -1×10-6 |
则E=
| UAB |
| d |
由于电场力做正功，电场力应沿A→C方向，而电荷带负电，场强方向为C→A方向，如上图．
（2）如图所示，电场力与重力的合力沿水平方向，
由平行四边形定则可得：mg=qEsin60°
所以m=
| qEsin60° |
| g |
1×10-6×200×
| ||||
| 10 |
| 3 |
答：（1）匀强电场的场强的大小200v/m
（2）电荷的质量为
| 3 |
点评：考查UAB=
、E=
及平行四边形定则，注意公式中的d----是沿着电场力的位移．同时借助于电场力与重力的关系来确定电荷的质量．
| W |
| q |
| UAB |
| d |
练习册系列答案
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