Question

如圖所示，在水平放置的A、B兩帶點金屬板形成的勻強電場中，MN兩點之間的連線與豎直方向的夾角為60°．把帶電量為q=-1.5×10^-8C的點電荷由M點移到N點，克服電場力做了4.2×10^-5J的功．MN長為1cm．試求：
（1）該點電荷的電勢能如何變化？變化多少？
（2）M、N兩點的電勢差U_MN；
（3）電場強度的大小和方向．

Answer 1

（1）該點電荷由M點移到N點，克服電場力做了4.2×10^-5J的功，則點電荷的電勢能增加了4.2×10^-5J的功．
（2）M、N 兩點的電勢差為：
U_MN=-

WMN

q

=

4.2×10-5

1.5×10-8

V=2800V
（3）電場強度為：
E=

UMN

d

=

2800

Lcos60°

=

2800

10-2×0.5

V/m=5.6×10⁴V/m
方向為：垂直于極板，由A板指向B板（或豎直向下）．
答：（1）該點電荷的電勢能增加了4.2×10^-5J的功．
（2）M、N兩點的電勢差U_MN為2800V．
（3）電場強度的大小為5.6×10⁴V/m，方向垂直于極板，由A板指向B板（或豎直向下）．