Question

12．如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10^-4的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.2J，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）电势能增加多少，电场力做负功多少，由此求解电场力所做的功W_AB．
（2）由U=$\frac{W}{q}$求解电势差．
（3）由U=Ed=ES_ABcos60°求解电场强度E．

解答 解：（1）因负电荷由A移到B的过程中，负电荷的电势能增加了△E=0.2J，所以这个过程中电场力对负电荷所做的功W=-△E=-0.2J
（2）A、B两点间的电势差U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-0.2}{-2×1{0}^{-4}}$V=1000 V  
（3）匀强电场的电场强度E=$\frac{{U}_{AB}}{d}=\frac{{U}_{AB}}{{S}_{AB}cos60°}$=$\frac{1000}{0.02×0.5}$V/m=1×10⁵V/m  
答：（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功=-0.2J；
（2）A、B两点间的电势差1000V；
（3）该匀强电场的电场强度1×10⁵V/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，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握．