如图所示.为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A点运动到B点.必须对该电荷施加一个恒力F.如图所示．若AB=20cm.α=37°.q=-3×10-7C.F=1.2×10-4k.A点的电势ΦA=100V.求:(1)B点的电势是多少?(2)在图中用实线画出电场线.用虚线画出通过A.B两点的等势面.并标明它们的电势,(3)点电荷q在由A到B的过程中电势能的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．

如图所示，为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A点运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB=20cm，α=37°，q=-3×10^-7C，F=1.2×10^-4k，A点的电势Φ_A=100V（不计负电荷的重力），求：
（1）B点的电势是多少？
（2）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势面，并标明它们的电势；
（3）点电荷q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

分析（1）由F=qE求出电场强度E，根据U=Ed求出A、B间电势差，即可求得B点的电势．
（2）点电荷匀速地从由A运动到B，电场力与外力F二力平衡，可判断电场力方向，根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，即可确定出场强的方向，从而画出电场线．根据等势线与电场线垂直，画出通过A、B两点的等势线．
（3）由W=qU求出电场力做功，即可求得电势能的变化量．

解答解：（1）由F=qE得场强的大小为：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1.2×1{0}^{-4}}{3×1{0}^{-7}}$=400N/C
A、B间的电势差为：U_AB=φ_A-φ_B=E•$\overline{AB}$cos37°
则得B点的电势为：φ_B=φ_A-E•$\overline{AB}$cos37°=100-400×0.2×0.8=36V
（2）据题意，点电荷匀速地从由A运动到B，电场力与外力F二力平衡，又根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，则得场强的方向斜向左上方，画出电场线如图．根据等势线与电场线垂直，画出通过A、B两点的等势线，如图所示．

（3）点电荷从由A运动到B，电场力做功为：W=q（φ_A-φ_B）=-3×10^-7C×（100-36）=-1.92×10^-5J
故点电荷的电势能增大1.92×10^-5J
答：（1）B点的电势为36V．
（2）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线如图所示．
（3）q 在由A到B的过程中电势能增大1.92×10^-5J

点评本题的解题关键要掌握电场力与场强的关系、电场线与等势线的关系、电势能的变化与电场力做功的关系、电势与电势差的关系等等电场的基本知识．

练习册系列答案

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6．

如图所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止．在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷，从A点无初速释放带负电且电荷量保持不变的小物块（视为质点），运动到P点时速度恰为零．则小物块从A到P运动的过程（　　）

	A．	水平地面对斜面体没有静摩擦作用力
	B．	小物块的电势能先增大后减小
	C．	小物块所受到的合外力一直减小
	D．	小物块损失的机械能大于增加的电势能

7．