Question

如圖所示，在勻強電場中，有A．B兩點，它們間距為2cm，兩點的連線與場強方向成60°角．將一個電量為2×10^-5C的電荷由A移到B，其電勢能增加了0.1J．
求：（1）A、B兩點的電勢差U_AB為多少？
（2）若取B點為零電勢點，則A點的電勢為多少？
（3）勻強電場的場強為多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電場力做功與電勢能之間的關(guān)系，可以判斷電場力做功的多少；再由電場力做功的公式，可以求得電勢差．（2）據(jù)電勢差與電勢的關(guān)系判斷A點的電勢．
（3）由電勢差的公式可以求得電場的場強．

解答：解：（1）電場力做正功，電勢能就減小，電場力做負(fù)功，電勢能就增加，增加的電勢能等于電場力做的功，所以電勢能增加了0.1J，電場力對電荷就做-0.1J的功，根據(jù)功的定義式知，該電荷應(yīng)為負(fù)電荷．由W=qU可得：
U=

W

q

=

-0.1

-2×10-5

V=5000V
（2）據(jù)U_AB=φ_A-φB得：φ_A=5000V
（3）A、B兩點間的沿電場線方向的距離為：
D=2×cos60°=1cm=1×10^-2 m，
由U=Ed得：
E=

U

d

=

5000

1×10-2

V/m=5×10⁵ V/m．
答：（1）A、B兩點的電勢差U_AB為5000V；
（2）若取B點為零電勢點，則A點的電勢為5000V；
（3）勻強電場的場強為5.0×10⁵ V/m．

點評：解題的關(guān)鍵要明確在電場中計算電勢差時一定要所注意帶著符號來運算，計算電場強度時，兩點之間的距離一定是沿電場方向的距離．