Question

在如图所示的水平匀强电场中，一个带正电的q=+2.0×10^-8C的点电荷所受电场力F=4.0×10^-4N．沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10m．求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W．
（3）该点电荷从A点移至B点的过程中，其动能的增量△E_k．

Answer 1

分析：（1）由电荷Q在匀强电场中受到的电场力F=QE变形求出电场强度E．
（2）电荷在匀强电场中的电场力是恒定不变的，其做功为W=Fs；
（3）该点电荷从A点移至B点的过程中，只有电场力做功，带电粒子增加的动能等于电场力做的功．

解答：解：（1）匀强电场的电场强度
E=

F

q

=

4.0×10-4

2.0×10-8

N/C=2.0×10⁴ N/C      
（2）电场力所做的功
W=Fs=4.0×10^-4×0.10 J=4.0×10^-5 J
（3）由动能定理，带电粒子增加的动能等于电场力做的功：△E_k=W=4.0×10^-5 J   
答：（1）匀强电场的电场强度E的大小为2.0×10⁴ N/C；
（2）该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为4.0×10^-5 J．
（3）该点电荷从A点移至B点的过程中，其动能的增量4.0×10^-5 J．

点评：本题要抓住电场力是恒力的特点，把电场力当作一般的力，根据功的计算公式W=Flcosα求解做功多少．