如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为L=21cm,将一带电量q=-2×10-6C的电荷从a点移到b点,电场力做功W1=-1.2×10-5J;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2
问题描述:
如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为L=
cm,将一带电量q=-2×10-6C的电荷从a点移到b点,电场力做功W1=-1.2×10-5J;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E.
21
答
因为Uab=
=Wab q
V=6V−1.2×10−5
−2×10−6
由题意可知,该点电荷从b点移到c点电场力做的功为Wbc=6×10-6J,而同一点电荷从a点移到c点,电场力做的功Wac=-6×10-6J,所以:
Uac=
=Wac q
V=-3V6×10−6
−2×10−6
φc>φa,所以Ucb=9.0V
将cb分成三等份,每一等粉的电势差为3V,如图所示,连接ad,并从c点依次作ad的平行线,得到各等势线,做等势线的垂线ce,场强方向由c指向e,
E=
=Uab Lcosα
Uab Lcosθ
因为3cosθ=2cosα,α=60°-θ
3cosθ=2cos(60°-θ)=cosθ+
sinθ
3
2cosθ=
3
1−cos2θ
E=
=200V/mUab Lcosθ
答:该匀强电场的电场强度约为200N/C.