Question

8．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10^-5C的正电荷由A点移到B点，其电势能减少了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，求：
（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功W_AB；
（2）A、B两点间的电势差U_AB；
（3）该匀强电场的电场强度E．

Answer 1

分析 （1）由题，电势能减少多少，就知电场力做功多少．
（2）由U=$\frac{W}{q}$求解电势差U_AB．
（3）由U=Ed求解电场强度E，d是两点沿电场线方向的距离．

解答 解答：（1）由电场力做功和电势能的关系可知：
  W_AB=-△E_P  
则电场力所做的功 W_AB=-（-0.1J）=0.1J  
（2）由U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$得：
U_AB=$\frac{0.1}{2×1{0}^{-5}}$V=5000V
（3）在匀强电场中由U=E d得：
  E=$\frac{U}{d}$=$\frac{U}{ABcos60°}$=$\frac{5000}{0.02×0.5}$=5×10⁵V/m．
答：
（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功W_AB是0.1J．
（2）A、B两点间的电势差U_AB是5000V．
（3）该匀强电场的电场强度E是5×10⁵V/m．

点评 本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，要注意运用U=$\frac{W}{q}$时各个量均要代符号运算．