Question

6．如图的一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线．沿与平行线成60°角的方向，把1×10^-6C的正电荷从A点移到B点，电场力做了2×10^-6J的功，AB间距离为2cm，问：
（1）匀强电场的场强多大？方向如何？
（2）若B点的电势为1V，则A点的电势多大？
（3）电子从A点移到B点，电势能变化了多少？

Answer 1

分析 （1）根据匀强电场中，电场力做功为W=qEd，d是沿电场方向两点间的距离求出电场强度E的大小．根据电场力方向与位移方向的关系判断场强的方向．
（2）由U_AB=φ_A-φ_B，可得A点的电势．
（3）电场力做功等于电势能的减小量．

解答 解：（1）AB两点沿电场方向的距离为d=2×10^-2×cos60°=1×10^-2m
   因：U_AB=$\frac{W}{q}$=$\frac{2×1{0}^{-6}}{-1×1{0}^{-6}}$=-2V   则E=$\frac{{U}_{AB}}{d}$=200V/m   方向沿电场线向上，
   （2）因B点的电势为1，则：φ_A-1=U_AB=-2V   则φ_A=-1V
   （3）电场力做功为2×10^-6J，则电势能减小了2×10^-6J．
答：（1）匀强电场的场强为200V/m，方向沿电场线向上．
（2）若B点的电势为1V，则A点的电势为-1V
（3）电子从A点移到B点，电势能减小了2×10^-6J．

点评 本题关键要掌握两个公式：U_AB=$\frac{W}{q}$和E=$\frac{{U}_{AB}}{d}$，了解电势与电势差之间的关系：U_AB=φ_A-φ_B，即可轻松解答