Question

【題目】為使帶負電的點電荷q在一勻強電場中沿直線勻速地由A運動到B，必須對該電荷施加一個恒力F，如圖所示，若AB＝0.4 m，α＝37°，q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A點的電勢φA＝100 V．(不計負電荷受到的重力sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)在圖中用實線畫出電場線，用虛線畫出通過A、B兩點的等勢線，并標明它們的電勢．

(2)求q在由A到B的過程中電勢能的變化量是多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2)4.8×10－5J

【解析】(1)因為點電荷在電場中勻速運動.

所以F-qE=0

N/C="500" N/C

方向與F的方向相同.

UAB=E··cosα="500×0.4×0.8" V="160" V.

φB=φA-UAB="100-160=-60" V

電場線和等勢線如圖所示.

(2)電勢能的增加量為ΔE

ΔE=-W電

ΔE=-qUAB=3×10-7×160 J=4.8×10-5J.