Question

16．如图所示是一匀强电场，已知场强E=2×10² N/C，现让一个带电荷量q=-4×10^-8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离x=30cm．试求：
（1）电荷从M点移到N点电场力做的功及电势能的变化．
（2）M、N两点间的电势差．

Answer 1

分析 （1）电场力做功根据W_MN=qEd_MN求，根据电场力的方向与电荷运动的方向之间的关系，判定电场力是做正功，还是做负功；电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加，求出电势能的变化．
（2）根据U=Ed可求得MN间的电势差．

解答 解：（1）电荷从M点移到N点电场力做的功 W_MN=qEx=-4×10^-8×2×10²×0.3J=-2.4×10^-6J
则此过程中电荷电势能增加了2.4×10^-6J
（2）根据电势差与电场强度的关系：U_MN=Ex
代入数据得：U_MN=60V．
答：
（1）电荷从M点移到N点电场力做的功为-2.4×10^-6J，则此过程中电荷电势能增加了2.4×10^-6J．
（2）M、N两点间的电势差是60V．

点评 此题关键要理解并掌握电场力做功与电势能变化的关系、电场强度与电势差的关系．