Question

5．如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向60°角，则：
（1）此电场的电场强度多大？
（2）若取N点的电势为零，一个电荷量为2×10^-8C的负电荷在M点的电势能是多大？

Answer 1

分析 （1）根据E=$\frac{U}{d}$求的电场强度，注意d是两点沿电场线方向的距离．
（2）由电势差与电势的关系求出M点的电势，再由电势能公式E_p=qφ求负电荷在M点的电势能．

解答 解：（1）已知MN间的电势差 U=5V，AB间的距离 d=2cm=0.02m
由U=Edcos60°得：
   E=$\frac{U}{dcos60°}$=$\frac{5}{0.02×0.5}$=500V/m
（2）取N点的电势为零，由U=φ_M-φ_N，得M点的电势：φ_M=U=5V
故电荷量为2×10^-8C的负电荷在M点的电势能是 E_p=qφ_M=2×10^-8×5J=1×10^-7J
答：
（1）此电场的电场强度是500V/m．
（2）电荷量为2×10^-8C的负电荷在M点的电势能是1×10^-7J．

点评 解决本题的关键要掌握电场强度与电势差的关系、电势与电势差关系、电势能与电势的关系，同时注意公式E=$\frac{U}{d}$中d的含义．