Question

3．在如图所示的水平匀强电场中，一个带正电的q=+2.0×10^-8C的点电荷在沿电场线方向从A点运动到B点，且U_AB=4000V，A．B两点间的距离d=0.10m，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W；
（3）该点电荷从A点移至B点的过程中，其电势能的减小量．

Answer 1

分析 （1）由E=$\frac{U}{d}$求出电场强度E．
（2）电荷在匀强电场中的电场力是恒定不变的，其做功为W=Fs；
（3）该点电荷从A点移至B点的过程中，只有电场力做功，电势能的减小量等于电场力做的功．

解答 解：（1）匀强电场的电场强度为：
E=$\frac{U}{d}$=$\frac{4000V}{0.10m}$=4.0×10⁴V/m．
（2）电场力所做的功为：
W=qU═2.0×10^-8C×4000V=8.0×10^-5J．
（3）电势能的减少量为：
△E_P=W=8.0×10^-5J．
答：（1）匀强电场的电场强度E的大小为4.0×10⁴V/m；
（2）该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W为8.0×10^-5J；
（3）该点电荷从A点移至B点的过程中，其电势能的减小量为8.0×10^-5J．

点评 本题要抓住电场力是恒力的特点，把电场力当作一般的力，根据功的计算公式W=qU求解做功多少．