Question

14．真空中有一靜電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的P點(diǎn)放一電荷量為4×10^-9C的試探正電荷，它受到的電場(chǎng)力為2×10^-5N；把該電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)，電場(chǎng)力做了8×10^-7J的負(fù)功．
（1）P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為多大？電勢(shì)為多高？
（2）若把帶電量為2×10^-9C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的電勢(shì)為100V的Q點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做的功為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式 E=$\frac{F}{q}$，求場(chǎng)強(qiáng)．
根據(jù)U_AB=$\frac{W}{q}$=φ_A-φ_B求電勢(shì)和電場(chǎng)力做功．

解答 解：（1）P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為：
E=$\frac{F}{q}$=$\frac{2×1{0}^{-5}}{4×1{0}^{-9}}$=5000N/C，
該電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)，電場(chǎng)力做了8×10^-7J的負(fù)功，
根據(jù)U_AB=$\frac{W}{q}$=φ_A-φ_B
知φ_P=$\frac{Wpo}{q}$=$\frac{-8×1{0}^{-7}}{4×1{0}^{-9}}$=-200V；
（2）若把帶電量為2×10^-9C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的電勢(shì)為100V的Q點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做的功
W=U_QPq=（100-（-200））×2×10^-9=6×10^-7J
答：（1）P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為5000N/C，電勢(shì)為-200V
（2）若把帶電量為2×10^-9C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的電勢(shì)為100V的Q點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做的功為6×10^-7J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式的應(yīng)用，場(chǎng)強(qiáng)方向的確定，知道場(chǎng)強(qiáng)是由電場(chǎng)本身決定的