Question

12．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点．一个电荷量q₁=4.0×10^-8的负点电荷，放在电场中的A点时所受电场力为F₁=2.0×10^-4N．
（1）求A点电场强度的大小E_A；
（2）将q₂=2.0×10^-8C的正点电荷放入电场中的A点，求q₂受到的电场力F₂的大小和方向；
（3）如果将点电荷q₁从电场中的A点移到B点，电场力做功W_AB=8.0×10^-7J，求A、B两点间的电势差U_AB．

Answer 1

分析 根据电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$，求解A点电场强度的大小，根据F=Eq求解q₂受到的电场力，根据公式U_AB=$\frac{W}{q}$求解A、B两点间的电势差．

解答 解：（1）A点电场强度的大小为：
${E}_{A}=\frac{{F}_{1}}{{q}_{1}}=\frac{2.0×{10}^{-4}}{4.0×{10}^{-8}}N/C=5.0×1{0}^{3}N/C$，
（2）q₂受到的电场力为：
${F}_{2}={q}_{2}{E}_{A}=2.0×1{0}^{-8}×5.0×1{0}^{3}N=1.0×1{0}^{-4}N$，方向沿场强向左，
（3）A、B两点间的电势差为：
${U_{AB}}=\frac{{{W_{AB}}}}{q_1}=\frac{{8.0×{{10}^{-7}}}}{{-4.0×{{10}^{-8}}}}V=-20.0V$
答：（1）A点电场强度的大小为5.0×10³ N/C；
（2）q₂受到的电场力F₂的大小为1.0×10^-4N，方向沿场强向左；
（3）A、B两点间的电势差为-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．