Question

如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10^-8 C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10^-8 J，AB长6cm，AB与AC的夹角为60°．求：
（1）场强方向；
（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少；
（3）A处的场强大小；
（4）电子在A点的电势能．

Answer 1

分析：（1）根据电场力做功情况判断电场力方向，再结合电荷电性判断电场强度方向；
（2）先根据公式U_AB=

WAB

q

求解电势差，再根据公式U_AB=φ_A-φ_B求解电势；
（3）根据公式U=Ed求解电场强度；
（4）根据公式E_p=qφ求解电势能．

解答：解　（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向．
（2）由W=qU得：U=

W

q

=

6×10-8J

10-8C

=6 V，即A、B两点间电势差为6 V．沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势．U=φ_B-φ_A，φ_B=1 V，φ_A=φ_B-U=1 V-6 V=-5 V，即A点的电势为-5 V．
（3）如图所示，由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上．U_DA=U_BA=U=6 V，沿场强方向A、B两点间距离为d=AB?cos60°=6 cm×

1

2

=3 cm=0.03 m，所以E=

U

d

=200 V/m．
（4）电子在A点的电势能E_p=qφ_A=（-e）×（-5 V）=5eV．
答：（1）场强方向为C至A方向；
（2）设B处电势为1V，则A处电势为-5 V；
（3）A处的场强大小为200 V/m；
（4）电子在A点的电势能为5 eV．

点评：本题考查了电势、电势差、电势能的计算方法，关键记住三个公式：U_AB=

WAB

q

；U_AB=φ_A-φ_B；U=Ed．