Question

7．将一电荷量为2×10^-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：
（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功？
（2）A、B两点间的电势差为多少？
（3）该匀强电场的电场强度为多大？

Answer 1

分析 （1）根据电势能变化和电场力做功的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少．
（2）由U=$\frac{W}{q}$即可求解电势差．
（3）由U=Ed求解电场强度E．d是两点沿电场线方向的距离．

解答 解：
（1）因为负电荷由A移到B的过程中，电势能增加了0.1J，所以电场力负功，大小为0.1J，即W=-△E=-0.1J．
（2）A、B两点间的电势差：U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-5}}$V=5×10³V．
（3）因为在匀强电场中U=Ed，所以有：E=$\frac{{U}_{AB}}{d}$=$\frac{5×1{0}^{3}}{0.02×cos60°}$=5×10⁵V/m
答：
（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做了-0.1J功．
（2）A、B两点间的电势差为5×10³V．
（3）该匀强电场的电场强度为5×10⁵V/m

点评 本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，注意在利用W=Uq进行计算时要注意各物理量的符号要代入．