Question

10．电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的半径为r的圆周上两点．一个电荷量q=+4.0×10^-8C的点电荷在A点所受电场力F_A=2.0×10^-4N，该点电荷从A点沿圆运动到B点，电场力做功W=8.0×10^-7J．求：
（1）该电荷从A到B电势能变化了多少？
（2）A点电场强度的大小E_A．
（3）A、B两点间的电势差U．

Answer 1

分析 （1）根据电场力做功多少，电势能减少多少，求解电势能变化量．
（2）已知点电荷在A点所受电场力，由场强的定义式求解场强E_A．
（3）A、B两点间的电势差U由公式U=$\frac{W}{q}$求解．

解答 解：（1）该电荷从A到B电势能变化量△E=-W=-8.0×10^-7J
（1）A点电场强度 ${E_A}=\frac{F_A}{q}=\frac{{2.0×{{10}^{-4}}}}{{4.0×{{10}^{-8}}}}=5.0×{10^3}N/C$
（2）A、B两点间的电势差 $U=\frac{W}{q}=\frac{{8.0×{{10}^{-7}}}}{{4.0×{{10}^{-8}}}}=20V$
答：
（1）该电荷从A到B电势能变化了-8.0×10^-7J．
（2）A点电场强度的大小E_A是5.0×10³N/C．
（3）A、B两点间的电势差U是20V．

点评 本题考查物理基本公式的应用能力．对于公式U=$\frac{W}{q}$应用时，一般各量要代入符号计算，而E=$\frac{F}{q}$，一般不代入符号计算．