如图,为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一恒力F.若AB=0.4m,α=370,q=-3×10-7C,F=1.5×10-4N(不计电荷所受的重力)求点电荷q由A到B的过程中电势能的变化量是多少?
问题描述:
如图,为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施
加一恒力F.若AB=0.4m,α=370,q=-3×10-7C,F=1.5×10-4N(不计电荷所受的重力)
求点电荷q由A到B的过程中电势能的变化量是多少?
答
AB=E××cosα=160(V)
UB=UA-UAB=-60(V)
WAB=qUAB=4.8×10-5(J)
答
电荷克服电场力做功,电势能的变化量为△E=F・AB・sinα=4.8×10-5 J
答
(1)因为负电荷在电场中做匀速直线运动
所以 F-qE=0 E==500(N/C),
方向与F的方向相同.
UAB=E××cosα=160(V)
UB=UA-UAB=-60(V)
WAB=qUAB=4.8×10-5(J)
电场线和等势线如图2所示.