Question

图13-7-8中画出了一个电场中一簇互相平行等距的等势面，并标出3个等势面的电势值.电场中A、B两点所处的位置如图所示，它们之间的距离为5 cm，两点连线与等势面间的夹角为37°.一个电荷量为q=3×10⁸ C的电荷正好平衡在此电场中，则此电荷的重力为多少？

图13-7-8

Answer 1

2×10^-5 N

解析:

对电荷q受力分析：重力G＝mg、电场力F=qE，所以有G＝mg=Qe                ①

    A、B两点之间的电势差U_AB=φ_A-φ_B=-40 V-（-20 V）=-20 V

    过B点作等势面的垂线BC，连接AB，设BC＝d,d＝ABsin37°=5×0.6 cm=3 cm

    场强E＝=666.7 V/m

    所以G=qE=3×10^-8×666.7 N=2×10^-5 N.