Question

19．某處地面以上區(qū)域有一個(gè)未知的電場，今從離地面高為h=1m處的A點(diǎn)，將一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10^-5kg、帶電量為q=5.0×10^-8C 的小球，以大小為v₀=4m/s的初速度拋向空中，并以大小為v=5m/s的速度落到地面上的B點(diǎn)（不計(jì)空氣阻力和浮力，重力加速度g取10m/s²）．求：
（1）這一過程中，電場力對小球所做的功W_AB；
（2）電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差U_AB．

Answer 1

分析 （1）對小球拋出到落地為研究過程，運(yùn)用動(dòng)能定理求出電場力對小球做的功．
（2）根據(jù)W_AB=qU_AB求出電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差．

解答 解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh$+{W}_{AB}=\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{A}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得：${W}_{AB}=-1.1×1{0}^{-4}J$．
故這一過程中，電場力對小球所做的功為-1.1×10^-4J．
（2）根據(jù)W_AB=qU_AB得，
${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{-1.1×1{0}^{-4}}{5×1{0}^{-8}}V=-2200V$．
故電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差為-2200V
答：（1）這一過程中，電場力對小球所做的功W_AB為-1.1×10^-4J
（2）電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差U_AB為-2200V

點(diǎn)評 運(yùn)用動(dòng)能定理解題關(guān)鍵是合適地選取研究的過程，分析在該過程中有哪些力做功．