Question

11．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为4cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为-5×10^-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.2J．则：
（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？
（2）A．B两点的电势差U_AB为多少？
（3）匀强电场的场强为多大？

Answer 1

分析 （1）根据电势差的变化得出电场力做功；
（2）结合电场力做功与电势差的关系求出A、B两点的电势差．
（3）根据匀强电场的电场强度公式求出场强的大小．

解答 解：（1）根据电场力做功与电势能的关系可知，电场力所做的功：
W=-E_P=-0.2J
（2）根据电场力做功的公式为：W=qU
可知：U=$\frac{W}{q}$=$\frac{-0.2}{-5×1{0}^{-5}}$=4000V
（3）AB沿电场线方向移动的距离为：D=4×cos60°=2cm=0.02m
有：E=$\frac{U}{d}$=$\frac{4000}{0.02}$=2.0×10⁶V/m
答：（1）电场力对该电荷做了功-0.2J；
（2）A、B两点的电势差U_AB为4000V；
（2）匀强电场的场强的大小为2.0×10⁶V/m．

点评 解决本题的关键知道电场力做功等于电势差的减小量，掌握电场力做功与电势差的关系．注意运用W=qU计算时，功的正负、q的正负都要代入计算，以及在E=$\frac{U}{d}$中，d表示沿电场线方向上的距离．