Question

19．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，ab與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，bc與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°，ab=4cm，bc=8cm，將一個(gè)帶電量為2×10^-8C的電荷從a移到b時(shí)，電場(chǎng)力做功4×10^-8J．求：
（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為多少？
（2）將此電荷從b移到c電場(chǎng)力做功多少焦耳？
（3）ac間的電勢(shì)差為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qEd，求解電場(chǎng)強(qiáng)度，d是電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)間的距離；電場(chǎng)力做功公式W=qEd，求解電荷從b移到c電場(chǎng)力做功W₂；先求出電荷從a到c電場(chǎng)力做功，再求解a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_ac

解答 解：（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qEd得：
E=$\frac{{W}_{1}}{q{L}_{ab}}=\frac{4×1{0}^{-8}}{2×1{0}^{-8}×0.04}V/m=50V/m$．
（2）電荷從b移到c電場(chǎng)力做功為：
  W₂=qEl_bccos60°=2×10^-8×50×0.08m×0.5J=4×10^-8J 
（3）電荷從a移到c電場(chǎng)力做功為：
W_ac=W₁+W₂
則a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差為：
Uac=$\frac{{W}_{ac}}{q}=\frac{8×1{0}^{-8}}{2×1{0}^{-8}}V=4V$
答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小50V/m；
（2）將電荷從b移到c，電場(chǎng)力做功W₂為4×10^-8J；
（3）a、c兩點(diǎn)電勢(shì)差Uac的大小4V．

點(diǎn)評(píng) 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功公式W=qEd中，d是兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離，求功時(shí)要注意判斷功的正負(fù)