Question

4．如图所示，空间某区域存在水平方向的匀强电场E=2.5×10⁴N/C，将一长为L=400cm的不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一个质量为m=0.5kg的小球（可视为质点），小球带电量q=1.6×10^-3C，现将绝缘细线AO拉至与电场线平行位置，且细线刚好拉直，让小球从A处静止释放，取g=10m/s²，求：
（1）小球第一次到达O点正下方的B点时电场力做的功；
（2）A、B两点的电势差U_AB．

Answer 1

分析 （1）根据功的公式可知，AB过程电场力所做的功W=EqL，代入数据即可求得电场力所做的功；
（2）根据U=Ed即可求得AB两点间的电势差．

解答 解：（1）A到B的过程电场力做功负功为：
W_AB=EqL
代入数据解得：
W_AB=-1.6×10^-3×2.5×10⁴×4=-160J；
（2）AB两点之间的电势差为：
U_AB=EL
代入数据解得：U_AB=-2.5×10⁴×4=-1×10⁵V．
答：（1）小球第一次到达O点正下方的B点时电场力做的功为-160J；
（2）A、B两点的电势差U_AB为-1×10⁵V．

点评 本题考查匀强电场的性质，要注意明确功的公式的计算方法，同时明确U=Ed中的d为沿电场线方向上的距离．