如圖所示，a、b、c、d爲勻強電場中四個等勢面，相鄰等勢面間距離爲2cm，已知Uac=60V，求：（1）電場強...

問題詳情：

如圖所示，a、b、c、d爲勻強電場中四個等勢面，相鄰等勢面間距離爲2cm，已知Uac=60V，求：

（1）電場強度爲多大？

（2）設B點的電勢爲零，求A、C、D、P點的電勢．

（3）求將q=﹣1.0×10﹣10C的點電荷由A移到D電場力做的功．

（4）將q=2×10﹣10C的點電荷由B移到C，再經D最後回到P，電場力所做的功Wbcdp．

【回答】

考點：  電勢差與電場強度的關係；電勢；電勢能．

專題：  電場力與電勢的*質專題．

分析：  （1）電場線和等勢面垂直，求出AC間的距離，根據E=求出勻強電場的電場強度．

（2）求出B點與各點間的電勢差，從而根據B點的電勢求出A、C、D、P點的電勢．

（3）求出AD間的電勢差，根據WAD=qUAD求出電場力做功．

（4）抓住電場力做功與路徑無關，找出兩點間的電勢差，即可求出電場力做功．

解答：  解：（1）AC間的距離爲4cm．

則E=．

故勻強電場的場強爲1500V/m．

（2）根據A點的電勢大於C點的電勢，知電場強度的方向水平向右．

UAB=1500×0.02V=30V，因爲φB=0，則φA=30V．

UBC=30V，則φC=﹣30V．UBD=60V，則φD=﹣60V．

P點與B點等電勢，所以φp=0V．

故A、C、D、P點的電勢分別爲：30V、﹣30V、﹣60V、0V．

（3）UAD=φA﹣φD=90V

則WAD=qUAD=﹣1×10﹣10×90J=﹣9×10﹣9J．

故點電荷由A移到D電場力所做的功爲﹣9×10﹣9J．

（4）B、P兩點等電勢，則B、P間的電勢差爲0，根據W=qU知，電場力做功爲0．

故電場力所做的功WBCDP=0．

答：（1）電場強度爲1500V/m

（2）設B點的電勢爲零，A、C、D、P點的電勢分別爲30V，﹣30V，﹣60V，0．

（3）將q=﹣1.0×10﹣10C的點電荷由A移到D電場力做的功爲﹣9×10﹣9J．

（4）將q=2×10﹣10C的點電荷由B移到C，再經D最後回到P，電場力所做的功Wbcdp爲0

點評：  解決本題的關鍵知道等勢面與電場線關係，掌握勻強電場的場強公式，以及電場力做功與電勢差的關係．

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：計算題