Question

20．如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab間距離L_ab=8cm，bc間距離L_bc=14cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角．一個帶電量q=-4×10^-8C的負電荷從a點移到b點克服電場力做功Wab=3.2×10^-6J．求：
（1）勻強電場的電場強度大小和方向；
（2）電荷從b點移到c點，電勢能的變化量；
（3）a、c兩點間的電勢差．

Answer 1

分析 根據(jù)電場力做功的大小，結(jié)合功的公式求出勻強電場的電場強度大小和方向．根據(jù)電場力做功得出電勢能的變化量．根據(jù)a、c兩點間沿電場線方向上的距離求出a、c兩點間的電勢差．

解答 解：（1）負電荷由a到b的過程中，W_ab=qEl_ab，
代入數(shù)據(jù)解得E=10³V/m，方向水平向右．
（2）負電荷從b點移到c點，電場力做功W_bc=-qEl_bccos60°，
代入數(shù)據(jù)解得${W}_{bc}=-2.8×1{0}^{-6}J$．
電荷的電勢能增加了2.8×10^-6J．
（3）根據(jù)電場強度和電勢差之間的關(guān)系可得
U_ac=E（l_ab+l_bccos60°），
代入數(shù)據(jù)解得${U}_{ac}=1.5×1{0}^{2}V$．
答：（1）勻強電場的電場強度大小為10³V/m，方向水平向右；
（2）電荷從b點移到c點，電勢能的增加量為2.8×10^-6J．；
（3）a、c兩點間的電勢差為1.5×10²V．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握功的公式以及電勢差與電場強度的關(guān)系，知道d為沿電場線方向上的距離．