Question

12．電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)．一個(gè)電荷量q₁=4.0×10^-8的負(fù)點(diǎn)電荷，放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力為F₁=2.0×10^-4N．
（1）求A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E_A；
（2）將q₂=2.0×10^-8C的正點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中的A點(diǎn)，求q₂受到的電場(chǎng)力F₂的大小和方向；
（3）如果將點(diǎn)電荷q₁從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W_AB=8.0×10^-7J，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB．

Answer 1

分析 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=$\frac{F}{q}$，求解A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)F=Eq求解q₂受到的電場(chǎng)力，根據(jù)公式U_AB=$\frac{W}{q}$求解A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．

解答 解：（1）A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：
${E}_{A}=\frac{{F}_{1}}{{q}_{1}}=\frac{2.0×{10}^{-4}}{4.0×{10}^{-8}}N/C=5.0×1{0}^{3}N/C$，
（2）q₂受到的電場(chǎng)力為：
${F}_{2}={q}_{2}{E}_{A}=2.0×1{0}^{-8}×5.0×1{0}^{3}N=1.0×1{0}^{-4}N$，方向沿場(chǎng)強(qiáng)向左，
（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：
${U_{AB}}=\frac{{{W_{AB}}}}{q_1}=\frac{{8.0×{{10}^{-7}}}}{{-4.0×{{10}^{-8}}}}V=-20.0V$
答：（1）A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為5.0×10³ N/C；
（2）q₂受到的電場(chǎng)力F₂的大小為1.0×10^-4N，方向沿場(chǎng)強(qiáng)向左；
（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為-20V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物理基本公式的應(yīng)用能力．對(duì)于公式U=$\frac{W}{q}$應(yīng)用時(shí)，一般各量要代入符號(hào)計(jì)算，而E=$\frac{F}{q}$，一般不代入符號(hào)計(jì)算．