Question

10．如图所示，在空间中存在一场强为E=2×10²N/C的匀强电场．现让一个电荷量q=-4×10^-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离d=30cm．已知N点电势为40V，求：
（1）M、N两点间的电势差
（2）M点的电势
（3）电荷从M点运动到N点电势能是增加还是减少？请求出增加或减少的电势能．

Answer 1

分析 根据电场力做功U_MN=Ed_MN，可求得MN间的电势差；
根据电场力的方向与电荷运动的方向之间的关系，判定电场力是做正功，还是做负功；电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加；

解答 解：（1）根据电势差与电场强度的关系：U_MN=Ed
代入数据得：U_MN=60V．
（2）U_MN=φ_M-φ_N
得：φ_M=100V
（3）W_MN=qU_MN=-4×10^-8×60=-2.4×10^-6J
此过程中电荷电势能增加了2.4×10^-6J
答：（1）M、N两点间的电势差为60V．
（2）M点的电势为100V；
（3）电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10^-6J．

点评 此题关键电场力做功与电势能变化的关系、电场强度与电势差的关系．