Question

如图所示，匀强电场中有边长为4 m的正三角形PQR，场强方向由P指向R．当场强为1.2 V/m时，带电量为+2 C的电荷由P运动到Q点，电场力对它做功多少？当场强变为另一值后，Q点电势不变，而P点电势比原来高1.2V，此时+2 C的电荷从P点运动到Q点，电场力做功为多少？

Answer 1

分析：根据功的表达式，从而求出电场力做功的大小，再由U=

W

q

来求出两点电势差，最后再由功的表达式，来求出电荷从P点运动到Q点，电场力做功．

解答：解：
设匀强电场的场强为E，电荷电量为q，P、Q两点距离为L，电荷从P点到Q点，电场力做功为W_PQ，
根据功的定义式，有
W_PQ=Fscosα=qELcos60°=2×1.2×4×

1

2

J=4.8 J．
P点电势比Q点电势高，P、Q两点电势差
UPQ=

WPQ

q

=

4.8

2

V=2.4V．
当电场变化后，P、Q两点电势差
U′_PQ=2.4V+1.2V=3.6V
电荷从P点运动到Q点电场力做功为
W′_PQ=qU′_PQ=2×3.6J=7.2J
答：当场强为1.2 V/m时，电荷由P运动到Q点，电场力对它做功4.8 J当场强变为另一值后，电荷从P点运动到Q点，电场力做功为7.2J．

点评：考查功的表达式与电势差表达式的应用，注意功的表达式中位移与力的夹角，而电势差要注意功的正负与电荷的电性．