Question

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）求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？請(qǐng)?jiān)趫D中至少畫(huà)出三條電場(chǎng)線．
（2）求將q=-1.0×10^-10C的點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力做的功．

Answer 1

分析：（1）電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直，求出AC間的距離，根據(jù)E=

U

d

求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度．
（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）AC間的距離為4cm．
則：E=

UAC

d

=

60

0.04

V/m=1500V/m．
故勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為1500V/m．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)度的方向向右，如圖．
（2）U_AD=E?d_ad=1500×3×0.02V=90V
則：WAD=qUAD=-1×10-10×90J=-9×10^-9J．
故點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力所做的功為-9×10^-9J．
答：（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為1500V/m，在圖中至少畫(huà)出三條電場(chǎng)線如圖．
（2）將q=-1.0×10^-10C的點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力做的功-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．