题目内容
如图所示,匀强电场中有边长为4 m的正三角形PQR,场强方向由P指向R.当场强为1.2 V/m时,带电量为+2 C的电荷由P运动到Q点,电场力对它做功多少?当场强变为另一值后,Q点电势不变,而P点电势比原来高1.2V,此时+2 C的电荷从P点运动到Q点,电场力做功为多少?
【答案】分析:根据功的表达式,从而求出电场力做功的大小,再由
来求出两点电势差,最后再由功的表达式,来求出电荷从P点运动到Q点,电场力做功.
解答:解:
设匀强电场的场强为E,电荷电量为q,P、Q两点距离为L,电荷从P点到Q点,电场力做功为WPQ,
根据功的定义式,有
WPQ=Fscosα=qELcos60°=2×1.2×4×
J=4.8 J.
P点电势比Q点电势高,P、Q两点电势差
.
当电场变化后,P、Q两点电势差
U′PQ=2.4V+1.2V=3.6V
电荷从P点运动到Q点电场力做功为
W′PQ=qU′PQ=2×3.6J=7.2J
答:当场强为1.2 V/m时,电荷由P运动到Q点,电场力对它做功4.8 J当场强变为另一值后,电荷从P点运动到Q点,电场力做功为7.2J.
点评:考查功的表达式与电势差表达式的应用,注意功的表达式中位移与力的夹角,而电势差要注意功的正负与电荷的电性.
解答:解:
设匀强电场的场强为E,电荷电量为q,P、Q两点距离为L,电荷从P点到Q点,电场力做功为WPQ,
根据功的定义式,有
WPQ=Fscosα=qELcos60°=2×1.2×4×
P点电势比Q点电势高,P、Q两点电势差
当电场变化后,P、Q两点电势差
U′PQ=2.4V+1.2V=3.6V
电荷从P点运动到Q点电场力做功为
W′PQ=qU′PQ=2×3.6J=7.2J
答:当场强为1.2 V/m时,电荷由P运动到Q点,电场力对它做功4.8 J当场强变为另一值后,电荷从P点运动到Q点,电场力做功为7.2J.
点评:考查功的表达式与电势差表达式的应用,注意功的表达式中位移与力的夹角,而电势差要注意功的正负与电荷的电性.
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