Question

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與AC平行，把電量大小為10^-8C的點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)移到電勢(shì)為U_B=1V的B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功6×10^-8J，已知AB=AC=6cm，AB與AC成60°角．求：
（1）點(diǎn)電荷q的電性；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB和A點(diǎn)的電勢(shì)U_A；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（4）該點(diǎn)電荷q在C點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能ε_C．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)，結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，即可求解；
（2）根據(jù)U_AB=

WAB

q

求解A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；
（3）根據(jù)U=Ed，d為沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離分析求解電場(chǎng)強(qiáng)度；
（4）根據(jù)U=Ed，求出電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的電勢(shì)差，從而得出C點(diǎn)的電勢(shì)，再由E_PC=q?_c，從而即可求解．

解答：解：（1）電荷從A到B，電場(chǎng)力做負(fù)功，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向可知，電荷帶正電；
（2）由于粒子帶正電，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB=

WAB

q

=

-6×10-8

1×10-8

V=-6V；
根據(jù)U_AB=?_A-?_B，可知?_A=U_AB+?_B=-6V+1V=-5V；
（3）電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，根據(jù)U=Ed，可知，E=

UAB

d

=

-6

- . AB cos60°

V/m=200V/m．
（4）由U=Ed，得U_BC=Ed_BC=200×（-0.03）V=-6V，因?_B=1V，所以?_C=7V，
所以1×10^-8C的點(diǎn)電荷q在C點(diǎn)的電勢(shì)能，由E_PC=q?_c，為7×10^-8J
答：（1）點(diǎn)電荷q的電性為正電；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差-6V 和A點(diǎn)的電勢(shì)-5V；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度200V/m；
（4）該點(diǎn)電荷q在C點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能7×10^-8J．

點(diǎn)評(píng)：本題要抓住電場(chǎng)力是一種力，具有力的共性，求電場(chǎng)力做功可以根據(jù)功的一般公式W=Flcosα得到W=qEd，知道電勢(shì)差也可以根據(jù)W=qU求解．