Question

9．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一电子（其电荷量为e=1.6×10^-19C）从a移动到b电场力做功为W_ab=3.2×10^-18J求：
（1）匀强电场的场强大小及方向．
（2）电子从b移到c，电场力对它做功．
（3）b、c两点的电势差等于多少？

Answer 1

分析 （1）根据电场力做功的大小，结合功的公式求出电场强度的大小和方向．
（2）由W=qEd得出电子从b移到c电场力做的功．
（3）通过b、c间电场力做功，结合电场力做功与电势差的关系求出b、c间的电势差．

解答 解：（1）对a到b的过程有：W_ab=eEx_ab，解得电场强度为：E=$\frac{{W}_{ab}}{e{x}_{ab}}$=$\frac{3.2×1{0}^{-18}}{1.6×1{0}^{-19}×0.05}$=400V/m，方向向左．
（2）电子从b到c，电场力做功为：W_bc=eEx_bccos60°=1.6×10^-19×400×0.12×0.5=3.84×10^-18J．
（3）b、c两点的电势差为：U_bc=-Ex_bccos60°=-24V
答：（1）匀强电场的场强大小为400V/m，方向向左．
（2）电子从b移到c，电场力对它做功是3.84×10^-18J．
（3）b、c两点的电势差等于-24V．

点评 解决本题的关键掌握电场力做功的求法，可以根据W=qU求解，也可以根据W=qExcosθ求解，注意第二个公式只对匀强电场适用．