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    15．在如图所示的匀强电场中，有A、B两点，且A、B两点间的距离为x=0.20m，已知AB连线与电场线夹角为θ=60°，今把一电荷量q=-2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中，其受到的电场力的大小为F=4.0×10-4N，方向水平向左．求：
    （1）电场强度E的大小和方向；
    （2）若把该检验电荷从A点移到B点，电势能变化了多少；
    （3）若A点为零电势点，电荷量q′=-2×10-8C在B点电势能为多少．

    分析 （1）根据场强的定义式E=$\frac{F}{q}$求E的大小．
    （2）根据功的公式求出电场力所做的功，从而确定电势能的改变量．
    （3）A点电势为零，则电荷在B点的电势能即等于A到B过程电势能的增加量．

    解答 解：（1）电场强度E的大小为：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{4.0×1{0}^{-4}}{-2×1{0}^{-8}}$=2×104N/C，方向水平向右
    （2）检验电荷从A点移到B点电场力做负功为：
    WAB=-Fxcosθ=-4.0×10-4×0.2×cos60°J=-4.0×10-5J
    由电场力做功与电势能变化关系得，电势能增加了4×10-5J
    （3）A点电势为零，则检验电荷在B点电势能为：EPB=4×10-5J
    答：（1）电场强度大小为2×104N/C方向水平向右
    （2）电势能增加了4×10-5J
    （3）电荷量q′=-2×10-8C在B点电势能为4×10-5J

    点评 本题主要考查电场的能的性质，要理解电场强度的定义、电势能和电势以及电场力做功和电势能的关系，注意在计算各物理量时应代入符号运算．

    练习册系列答案
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    （3）刹车后5s内前进的距离．

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    A．导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动
    B．在涂层区导体做匀速运动
    C．导体棒到达底端的速度为v=$\sqrt{\frac{7mgh}{4（m+{B}^{2}{l}^{2}C）}}$
    D．整个运动过程中产生的焦耳热为mgh

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    3．如图所示，有间距为L的两个水平有界匀强磁场，其宽度也均为L，磁感应强度的大小为B，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd为L、长度ad为2L，质量为m，电阻为r，将其从图示位置（cd边与磁场Ⅰ的上边界重合）由静止释放，已知ab边恰好匀速通过磁场Ⅱ，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．重力加速度为g，则（　　）
    A．线圈在进入磁场Ⅰ的过程中通过其横截面的电荷量为$\frac{B{L}^{2}}{R}$
    B．线圈ab边通过磁场Ⅱ的速度为$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
    C．线圈的cd边在两磁场间的无磁场区域运动时其加速度小于g
    D．线圈通过两磁场产生的热量为4mgL-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}{r}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$

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    （1）两板的场强大小为多少？
    （2）在$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$期间电子做何运动？
    （3）$\frac{T}{2}$～$\frac{3T}{4}$期间电子做何运动？
    （4）如何理解恰不能到达B板？电子的荷质比？

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