Question

14．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为-2×10^-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．则在此过程中，电场力对该电荷做的功为-0.1J；A．B两点的电势差U_AB为5000V；匀强电场的场强为5×10⁵V/m．

Answer 1

分析 根据电势差的变化得出电场力做功．结合电场力做功与电势差的关U=$\frac{W}{q}$系求出A、B两点的电势差．根据匀强电场的电场强度公式E=$\frac{U}{d}$求出场强的大小．

解答 解：（1）电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J，则电场力对电荷做功为 W_AB=-0.1J．
（2）已知q=-2×10^-5C，则 U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-5}}$V=5000V；
（3）根据U_AB=Ed_ABcos60°得
  E=$\frac{{U}_{AB}}{{d}_{AB}cos60°}$=$\frac{5000}{0.02×0.5}$=5×10⁵V/m．
故答案为：-0.1；5000； 5×10⁵

点评 解决本题的关键知道电场力做功等于电势差的减小量，掌握电场力做功与电势差的关系．注意运用W=qU计算时，功的正负、q的正负都要代入计算，以及在E=$\frac{U}{d}$中，d表示沿电场线方向上的距离．