Question

如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把l0^-8C的负电荷从A点移到B点，电场力做功6×l0^-5J，AB长6cm，AB与AC成60º角。求：
（1）场强方向；
（2）设B处电势为lV，则A处电势为多少?
（3）场强为多少?电子在A点电势能为多少?

Answer 1

（1）场强方向应为C至A方向。
（2）A点的电势为－5V。
（3）场强E =200（V／m），电子在A点的电势能ε=5eV

（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以所受电场力方向沿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_AB=== －6V   
且U_AB=φ_A－φ_B= －6V，故φ_A=1V－6V= －5V，即A点的电势为－5V。
（3）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=6V，沿场强方向AD两点距离为AB·cos60º=0.06×（1／2）m="0.03" m，所以，场强
E=U／d=6V／0.03 m=200（V／m）
电子在A点的电势能ε=qU=（－e）×（－5V）=5eV