Question

【題目】為使帶負(fù)電的點電荷q在一勻強(qiáng)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，，，，A點的電勢．（不計負(fù)電荷受到的重力）

（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，計算并標(biāo)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．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）據(jù)題意，點電荷勻速地從由A運動到B，電場力與外力F二力平衡，又根據(jù)負(fù)電荷所受的電場力方向與場強(qiáng)方向相反，則得場強(qiáng)的方向斜向左上方，畫出電場線如圖．根據(jù)等勢線與電場線垂直，畫出通過A、B兩點的等勢線，如圖所示．

由F=qE得：場強(qiáng)E=F/q＝500N/C
A、B間的電勢差UAB=φA-φB=EABcos37°=500×0.4×0.8=160V
則得B點的電勢φB=φA-EABcos37°=100-500×0.4×0.8=-60V
（2）點電荷從由A運動到B，電場力做功W=q（φA-φB）=-4.8×10-5J
故點電荷的電勢能增大4.8×10-5J.