Question

16．如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)A、B相距0.2m．負(fù)點(diǎn)電荷q=10^-6C僅在電場(chǎng)力作用下從A移到B，動(dòng)能增加了2×10^-6J，則：
（1）在圖中畫出該電荷的運(yùn)動(dòng)方向及受到電場(chǎng)力的方向；
（2）在圖中畫出電場(chǎng)線方向；
（3）該電荷的電勢(shì)能變化量；
（4）電場(chǎng)力對(duì)該電荷做的功；
（5）A、B間的電勢(shì)差；
（6）若A點(diǎn)電勢(shì)為零，求B點(diǎn)電勢(shì)和該電荷在A，B兩點(diǎn)的電勢(shì)能；
（7）該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向．

Answer 1

分析 負(fù)電荷從A到B動(dòng)能增加，電場(chǎng)力做正功，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向相同，根據(jù)負(fù)電荷在電場(chǎng)中受力與電場(chǎng)方向相反，即可判斷，再結(jié)合動(dòng)能定理判斷電勢(shì)能的變化，由E=qφ判斷出電勢(shì)，根據(jù)U=Ed求的場(chǎng)強(qiáng)

解答 解：（1）負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做正功，沿AB方向運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力沿AB方向，故場(chǎng)強(qiáng)沿BA方向，如圖
（2）負(fù)電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故場(chǎng)強(qiáng)方向沿BA方向
（3）電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，變化量為：$△{E}_{P}=△{E}_{k}=2×1{0}^{-6}J$
（4）根據(jù)動(dòng)能定理可得：W=${△E}_{k}=2×1{0}^{-6}J$
（5）AB間的電勢(shì)差為：${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{2×1{0}^{-6}}{-1{0}^{-6}}V=-2V$
（6）φ_A=0，U_AB=φ_A-φ_B，故φ_B=2V
E_AP=qφ_A=0
${E}_{BP}=q{φ}_{B}=-2×1{0}^{-6}J$
（7）場(chǎng)強(qiáng)為：$E=\frac{{U}_{\;}}gonejkc=\frac{2}{0.2}V/m=10V/m$，方向沿BA方向
答：（1）在圖中畫出該電荷的運(yùn)動(dòng)方向及受到電場(chǎng)力的方向如圖；
（2）在圖中畫出電場(chǎng)線方向如圖；
（3）該電荷的電勢(shì)能變化量為2×10^-6J；
（4）電場(chǎng)力對(duì)該電荷做的功為2×10^-6J；
（5）A、B間的電勢(shì)差為-2V；
（6）若A點(diǎn)電勢(shì)為零，B點(diǎn)電勢(shì)為2V，該電荷在A，B兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為0，-2×10^-6J；
（7）該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為10V/m和方向由B指向A．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了負(fù)電荷在電場(chǎng)中的受力根據(jù)受力判斷場(chǎng)強(qiáng)方向，根據(jù)動(dòng)能定理判斷能量變化