Question

15．将一个带负电且电量为1.0×10^-9C的试探电荷放入正点电荷Q产生的电场中的A点，它受到的电场力为6×10^-5N，如图所示，
（1）求此正点电荷Q产生的电场中A点的场强大小和方向；
（2）若将此试探电荷由A点移到B点需克服电场力做功3.0×10^-8J，A、B两点间电势差多大？那点电势较高？

Answer 1

分析 （1）根据场强的定义式E=$\frac{F}{q}$，求解A点电场强度的大小，根据场源电荷是正电荷，可知A点的场强方向向右．
（2）由公式U=$\frac{W}{q}$求A、B间的电势差，并判断电势的高低．

解答 解：（1）正点电荷Q产生的电场中A点的场强大小为：
E=$\frac{F}{q}$=$\frac{6×1{0}^{-5}}{1×1{0}^{-9}}$=6×10⁴N/C，方向向右．
（2）A、B两点间电势差为：
U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-3×1{0}^{-8}}{-1×1{0}^{-9}}$=30V
因为U_AB=φ_A-φ_B＞0，则φ_A＞φ_B，可知A点的电势较高．
答：（1）正点电荷Q产生的电场中A点的场强大小是6×10⁴N/C，方向向右．
（2）A、B两点间电势差是30V，A点的电势较高．

点评 解决本题的关键是掌握电场强度的定义式和电势差定义式，注意运用公式U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$时各个量均要代符号运算．