Question

1．如图所示，在匀强电场中A、B两点的电势差U_AB=5×10³V，将一电荷量q=2×10^-5C的正电荷由A点移到B点，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向夹角为60°，求：
（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功W_AB；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）若规定A点电势为电势零点，求该电荷在B点的电势能．

Answer 1

分析 （1）由题，电势能增加多少，电场力做负功多少．
（2）由U=Ed=E$\overline{AB}$cos60°求解电场强度E．
（3）根据电势差的定义可求得B点的电势，再由电势能的定义可求得电势能．

解答 解：（1）由W=Uq可知；
电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功为：
W_AB=qU_AB=2×10^-5C×5×10³V=0.1J；
（2）由题意可得：U_AB=Ed_AB，
d_AB=X_ABcos60°
联立可解得：E=5×10⁵ V/m
（3）由题意可得：E_BP=ϕ_Bq
AB间的电势差为：U_AB=0-ϕ_B
代入数据可解得：E_BP=-0.1J
答：（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功W_AB为0.1J；
（2）匀强电场的电场强度大小为5×10⁵ V/m
（3）若规定A点电势为电势零点，该电荷在B点的电势能为-0.1J．

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，注意U=Ed中的d为沿电场方向上的距离．