Question

19．在匀强电场中，将一电荷量为q=2×10^-5 C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了△E_P=0.1J，已知A、B两点间距为L=2×10^-5cm，两点连线与电场方向成θ=60°角，如图所示，求：
（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做的功W_AB；
（2）A、B两点间的电势差U_AB；
（3）该匀强电场的电场强度E．

Answer 1

分析 ①根据电势能变化和电场力做功的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少．
②由U=$\frac{E}{q}$求解电势差．
③由U=Ed=E$\overline{AB}$cos60°求解电场强度E．

解答 解：（1）因为负电荷由A移到B的过程中，电势能增加了0.1J，所以电场力负功，大小为0.1J，即：
W=-△E=-0.1J．
（2）A、B两点间的电势差：${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-5}}=5×1{0}^{3}V$．
（3）因为在匀强电场中：U=Ed，所以有：$E=\frac{{U}_{AB}}{\overline{AB}cos60°}=\frac{5×1{0}^{3}}{0.02×cos60°}=5×1{0}^{5}$V/m
答：（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做的功-0.1J；
（2）A、B两点间的电势差U_AB是5×10³V
（3）该匀强电场的电场强度是5×10⁵V/m．

点评 本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握．