Question

8．如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中四個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間距離為2cm，已知U_AC=60V，求：
（1）設(shè)B點(diǎn)電勢(shì)為零，求A、C、D、P點(diǎn)的電勢(shì)．
（2）求將q=1.0×10^-10C的點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力所做的功W_AD．

Answer 1

分析 （1）求出B點(diǎn)與各點(diǎn)間的電勢(shì)差，從而根據(jù)B點(diǎn)的電勢(shì)求出A、C、D、P點(diǎn)的電勢(shì)．
（2）求出AD間的電勢(shì)差，根據(jù)W_AD=qU_AD求出電場(chǎng)力做功

解答 解：（1）根據(jù)A點(diǎn)的電勢(shì)大于C點(diǎn)的電勢(shì)，知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右．
AC間的距離為4cm．
則E=$\frac{{U}_{AC}}1l3jvhx=\frac{600}{0.04}V/m=1500V/m$．
U_AB=1500×0.02V=30V，因?yàn)棣?SUB>B=0，則φ_A=30V．
U_BC=30V，則φ_C=-30V．U_BD=60V，則φ_D=-60V．
P點(diǎn)與B點(diǎn)等電勢(shì)，所以φ_p=0V．
故A、C、D、P點(diǎn)的電勢(shì)分別為：30V、-30V、-60V、0V．
（2）U_AD=φ_A-φ_D=90V
則${W}_{AD}=q{U}_{AD}=9×1{0}^{-9}J$．
故點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力所做的功為-9×10^-9J．
答：（1）設(shè)B點(diǎn)的電勢(shì)為零，A、C、D、P點(diǎn)的電勢(shì)分別為30V，-30V，-60V，0．
（2）將q=-1.0×10^-10C的點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力做功為9×10^-9J

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道等勢(shì)面與電場(chǎng)線關(guān)系，掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系