Question

如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60°角，一電子（電荷量為e=1.6×10^-19C）從a移到b電場(chǎng)力做功為W_ab=3.2×10^-18J求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及方向．
（2）電子從b移到c，電場(chǎng)力對(duì)它做功．
（3）設(shè)φ_a=0，則電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為多少？
（4）a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于多少？

Answer 1

分析：（1）電子從a移到b電場(chǎng)力做正功，可知電場(chǎng)力方向向右，由此判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向．由W=qEd求解E的大�。�
（2）電子從b移到c，電場(chǎng)力對(duì)它做功W=qEbccos60°．
（3）根據(jù)電場(chǎng)力做功，求出a與c電勢(shì)能的差，再由φ_a=0，求出電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能．
（4）由U=

W

q

求解a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差．

解答：解：（1）電子從a移到b電場(chǎng)力做正功，可知電場(chǎng)力方向向右，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左．
     由W_ab=qEab，得E=

Wab

qab

=400V/m
    （2）電子從b移到c，電場(chǎng)力做功W_bc=qEbc?cos60°=3.84×10^-18J
    （3）電子從a移到c，電場(chǎng)力做功W_ac=W_ab+W_bc=7.04×10^-18J
         電子電勢(shì)能減小7.04×10^-18J．
     設(shè)φ_a=0，則電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為-7.04×10^-18J．
    （4）a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_ac=

Wac

q

=-44V．
答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為400V/m，方向水平向左．
   （2）電子從b移到c，電場(chǎng)力對(duì)它做功3.84×10^-18J．
   （3）設(shè)φ_a=0，則電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為-7.04×10^-18J．
   （4）a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于-44V．

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)電場(chǎng)中基本物理量的分析和計(jì)算能力．注意在涉及電勢(shì)能的公式物理量一般代入符號(hào)運(yùn)算，涉及電場(chǎng)力的公式一般不代入符號(hào)運(yùn)算．