Question

15．在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，且A、B兩點(diǎn)間的距離為x=0.20m，已知AB連線與電場(chǎng)線夾角為θ=60°，今把一電荷量q=-2×10^-8C的檢驗(yàn)電荷放入該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其受到的電場(chǎng)力的大小為F=4.0×10^-4N，方向水平向左．求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；
（2）若把該檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能變化了多少；
（3）若A點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，電荷量q′=-2×10^-8C在B點(diǎn)電勢(shì)能為多少．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=$\frac{F}{q}$求E的大�。�
（2）根據(jù)功的公式求出電場(chǎng)力所做的功，從而確定電勢(shì)能的改變量．
（3）A點(diǎn)電勢(shì)為零，則電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能即等于A到B過程電勢(shì)能的增加量．

解答 解：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{4.0×1{0}^{-4}}{-2×1{0}^{-8}}$=2×10⁴N/C，方向水平向右
（2）檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功為：
W_AB=-Fxcosθ=-4.0×10^-4×0.2×cos60°J=-4.0×10^-5J
由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系得，電勢(shì)能增加了4×10^-5J
（3）A點(diǎn)電勢(shì)為零，則檢驗(yàn)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能為：E_PB=4×10^-5J
答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×10⁴N/C方向水平向右
（2）電勢(shì)能增加了4×10^-5J
（3）電荷量q′=-2×10^-8C在B點(diǎn)電勢(shì)能為4×10^-5J

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查電場(chǎng)的能的性質(zhì)，要理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、電勢(shì)能和電勢(shì)以及電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的關(guān)系，注意在計(jì)算各物理量時(shí)應(yīng)代入符號(hào)運(yùn)算．