Question

4．在电场强度为E=10⁴N/C，方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘轻细杆，固定一个带正电q=5×10^-6C的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．如图所示，现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，（取g=10m/s²）求：
（1）A、B两位置的电势差多少？
（2）电场力对小球做功多少？
（3）小球的电势能变化了多少？

Answer 1

分析 （1）根据：U=Ed即可计算出电势差；
（2）根据恒力做功的公式求电场力做的功；根据电场力做功情况判断电势能如何变化；
（2）电场力做正功，小球的电势能减小与之相等．

解答 解：（1）AB之间沿电场方向的距离为L，则两点之间的电势差：
U=EL=10⁴×1=10000V
（2）电场力做功：W=qU=5×10^-6×10⁴=0.05J
（3）电场力做正功，小球的电势能减小，减小为0.05J
答：（1）A、B两位置的电势差是10000 v
（2）电场力对小球做功0.05J；
（3）小球的电势能减小0.05J．

点评 解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系，知道电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．