Question

3．如图所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.5m，两点的连线与电场线成37°角，两点间的电势差U_ab=2.4×10³V，则匀强电场的场强大小为E=6000V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=3.84×10^-16J，电子的电势能将增大（填“增大”、“减少”或“不变”）

Answer 1

分析 题中已知匀强电场中ab间的电势差和距离，根据电势差与场强的关系式U=Ed，d是两点沿场强方向的距离求解场强．由W=qU求出电场力做功，即可得到电势能的变化

解答 解：由于ab连线与电场方向成37°角，则ab沿场强方向的有效长度为：
d=abcosθ=d•cos37°=0.5×0.8m=0.4m
由公式：U_ab=Ed
得：E=$\frac{{U}_{ab}}{d}=\frac{2.4×1{0}^{3}}{0.4}$V/m=6×10³V/m
把电子从a点移到b点，电场力对电子做功为：
W=qU=-1.6×10^-19×2.4×10³=-3.84×10^-16J
则电子的电势能将增加3.84×10^-16J
故答案为：6000；-3.84×10^-16；增大

点评 该题考查电场力做功的特点和计算，匀强电场中AB连线与电场方向成θ角，要先求出有效长度，再代入公式；要抓住其做功仅仅与两点间的电势差有关，与路径无关，就可以正确地作答．该题属于简单题