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精英家教网如图所示,在水平向右场强为E的匀强电场中,有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从A点由静止释放,在电场力的作用下经时间t运动到B点.求:
(1)A、B两点间的距离;
(2)点电荷从A点运动到B点过场中,电势能的变化量.
分析:本题的关键是对电荷受力分析利用牛顿第二定律求出加速度,然后利用运动学公式和功的计算公式联立求解电场力做的功(或根据动量定理和动能定理联立求解);电荷电势能的减小与电场力做的功大小相等.
解答:解:(1)电荷受到的电场力:F=qE
电荷的加速度:a=
F
m
=
qE
m

电荷的位移:x=
1
2
at2=
qE
2m
?t2

(2)电场力做正功,电荷的电势能减小,根据:W=F?x=
q2E2t2
2m

电荷电势能的减小与电场力做的功大小相等,即:EP=W=
q2E2t2
2m

答:(1)A、B两点间的距离x=
qE
2m
?t2

(2)点电荷从A点运动到B点过场中,电势能减小EP=
q2E2t2
2m
点评:求电场力做功的方法有根据功的计算公式W=Fs或根据动能定理W=△EK等.
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如图所示,在水平向右的匀强电场中,用长为L的绝缘细绳将一个质量为m的带电小球悬挂于O点,平衡时,小球位于B点,此时绳与竖直方向的夹角为θ(θ<45°).已知重力加速度为g.求:
(1)小球静止在B点时受到绳的拉力大小.
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(1)场强E的大小;
(2)A、B两点间的电势差.

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