Question

为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图所示,若AB=0.4 m,α=37°,q=-3×10^-7 C,F=1.5×10^-4 N,A点的电势U_A=100 V.(不计负电荷受到的重力)

(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A､B两点的等势线,并标明它们的电势.

(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少?

 

Answer 1

【答案】

(1)如图

(2)4.8×10^-5 J

【解析】(1)因为点电荷在电场中匀速运动.

所以F-qE=0

 N/C=500 N/C

方向与F的方向相同.

U_AB=E··cosα=500×0.4×0.8 V=160 V.

φ_B=φ_A-U_AB=100-160=-60 V

电场线和等势线如图所示.

(2)电势能的增加量为ΔE

ΔE=-W_电

ΔE=-qU_AB=3×10^-7×160 J=4.8×10^-5 J.