Question

A、B兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=2×10⁵N/C，方向如圖所示，電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)相距10cm，ab連線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)成60° 角，a點(diǎn)距A板3cm，b點(diǎn)距B板4cm，以a點(diǎn)電勢(shì)為零電勢(shì)點(diǎn)．
（1）A、B兩板間電勢(shì)差U_AB多大？
（2）用外力F把電量為10^-6C的帶正電的點(diǎn)電荷，由b點(diǎn)勻速移動(dòng)到a點(diǎn)，那么外力F做的功是多少？該正點(diǎn)電荷在b點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能是多大？

Answer 1

分析：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，跟兩點(diǎn)之間的有效距離成正比．電場(chǎng)力做功：W=Fxcosθ=qELcosθ

解答：解：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，跟兩點(diǎn)之間的有效距離成正比．
U_AB=Ed=2×10⁵×（0.1×cos60°+0.03+0.04）=2.4×10⁴V    
（2）電場(chǎng)力做功可根據(jù)功的一般計(jì)算公式W=Flcosα計(jì)算：
W_F=Fabcos60°=qEabcos60°=10^-6×2×10⁵×0.1×0.5=0.01 （J）    
又：W_F=ε_a-ε_b
所以：ε_b=ε_a-W_F=0-0.02=-0.01 （J）
答：（1）A、B兩板間電勢(shì)差2.4×10⁴V；（2）用那么外力F做的功是0.01J，該正點(diǎn)電荷在b點(diǎn)時(shí)所具有的電勢(shì)能是0.01J．

點(diǎn)評(píng)：電場(chǎng)力具有力的一般性質(zhì)，電場(chǎng)力做功可根據(jù)功的一般計(jì)算公式W=Flcosα計(jì)算．