Question

【题目】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，，，，A点的电势．（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，计算并标明它们的电势．

（2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）据题意，点电荷匀速地从由A运动到B，电场力与外力F二力平衡，又根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，则得场强的方向斜向左上方，画出电场线如图．根据等势线与电场线垂直，画出通过A、B两点的等势线，如图所示．

由F=qE得：场强E=F/q＝500N/C
A、B间的电势差UAB=φA-φB=EABcos37°=500×0.4×0.8=160V
则得B点的电势φB=φA-EABcos37°=100-500×0.4×0.8=-60V
（2）点电荷从由A运动到B，电场力做功W=q（φA-φB）=-4.8×10-5J
故点电荷的电势能增大4.8×10-5J.