Question

【題目】為使帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿直線勻速地由A運(yùn)動(dòng)到B，必須對(duì)該電荷施加一個(gè)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(diǎn)的電勢(shì)φA＝100 V．(不計(jì)負(fù)電荷受到的重力sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)在圖中用實(shí)線畫(huà)出電場(chǎng)線，用虛線畫(huà)出通過(guò)A、B兩點(diǎn)的等勢(shì)線，并標(biāo)明它們的電勢(shì)．

(2)求q在由A到B的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量是多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2)4.8×10－5J

【解析】(1)因?yàn)辄c(diǎn)電荷在電場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng).

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(chǎng)線和等勢(shì)線如圖所示.

(2)電勢(shì)能的增加量為ΔE

ΔE=-W電

ΔE=-qUAB=3×10-7×160 J=4.8×10-5J.