Question

如圖所示，一簇平行線為未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，沿與此平行線成60°角的方向，把1×10^-6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2×10^-6J，A、B間距為2cm 求；
（1）AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；
（3）電子（電量為-1.6×10^-19C）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能變化多少．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)U_AB=

WAB

q

求出AB間的電勢(shì)差，計(jì)算時(shí)各個(gè)量均要代入符號(hào)．
（2）根據(jù)公式E=

U

d

求解勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，d是電場(chǎng)線方向上A、B間的距離；
（3）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，根據(jù)W=-eU_AB求出電場(chǎng)力做功，即可求得電勢(shì)能的變化量．

解答：解：（1）AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB=

WAB

q

=

2×10-6

-1×10-6

V=-2V；
（2）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力方向與AB的夾角為銳角，所以電場(chǎng)力斜向上，粒子帶負(fù)電，所以電場(chǎng)線斜向下如圖所示．
則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小 E=

|UAB|

. AB cos60°

=

2

0.02×0.5

V/m=200V/m
（3）電子（電量為-1.6×10^-19C）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 W_AB′=-eU_AB=-1.6×10^-19×（-2）J=3.2×10^-19J
所以電子的電勢(shì)能減小3.2×10^-19J．
答：（1）AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB是-2V．
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E是200V/m，方向如圖；
（3）電子（電量為-1.6×10^-19C）從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能減少了3.2×10^-19J．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要掌握兩個(gè)公式：U=

W

q

和E=

U

d

，知道d是d是電場(chǎng)線方向上A、B間的距離；根據(jù)電場(chǎng)力方向與位移方向間的關(guān)系判斷出電場(chǎng)力做功的正負(fù)．