Question

如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ=60°，匀强电场的场强E=100V/m，求：
（1）A、B间电势差U_AB；
（2）若将电荷q=-2×10^-10C从A点移到B点，电势能变化了多少？

Answer 1

分析：已知匀强电场的场强为E，A、B两点间的距离为L及AB连线与电场方向的夹角为θ，根据公式U=Ed，求出两点沿电场方向的距离d，再求解电势差U；电场力做的功等于电势能的改变量．

解答：解：（1）由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角θ=60°，
BA两点沿电场方向的距离d=Lcosθ，
BA两点间的电势差：
U_BA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，
AB间的电势差：
U_AB=-U_BA=-5V；
（2）电场力做的功等于电势能的改变量，故将电荷q=-2×10^-10C从A点移到B点，电势能变化量为：
△Ep=-W=-qUAB=-(-2×10-10)×(-5)J=-1×10^-9J；
答：（1）A、B间电势差U_AB为-5V；
（2）若将电荷q=-2×10^-10C从A点移到B点，电势能减小了1×10^-9 J．

点评：本题要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，理解d是两点沿电场方向的距离；同时明确电场力做的功等于电势能的减小量．