如图所示,匀强电场的电场强度E=1.2×102 N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8 C沿半径R=20 cm的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°。
(1)这一过程静电力做的功是正功还是负功?做功多少?
(2)求A、B两点的电势差UAB。
解析:(1)因为φB>φA,故将正电荷从A点移到B点静电力做负功。
W=-qER=-9.6×10-7 J。
(2)UAB=W/q=-ER=-24 V。
答案:(1)负功 9.6×10-7 J
(2)-24 V
7.如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5 C的正电荷由A点移到B点,其电势能改变了0.2 J,已知A、B两点间距离为8 cm,两点连线与电场方向成60°角,求:
(1)电荷由A移到B的过程中,静电力所做的功WAB;
(2)A、B两点间的电势差UAB。
解析:(1)因正电荷由A移到B的过程中,正电荷的电势能减少了ΔE减=0.2 J,所以这个过程中静电力对正电荷所做的功WAB=ΔE减=0.2 J。
(2)A、B两点间的电势差UAB=W_AB/q=1×104 V。
答案:(1)0.2 J (2)1×104 V
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1.在静电场中,一个电子由a点移到b点时静电力做功为 5 eV(1 eV=1.6×10-19 J),则以下说法正确的是( )
A.电场强度的方向一定由b沿直线指向a
B.a、b两点间电势差Uab=5 V
C.电子的电势能减少5 eV
D.电子的电势能减少5 J
解析:电场强度的方向与运动路径无关,选项A错误;Uab=W_ab/q=5eV/("-" e)=-5 V,选项B错误;静电力做功 5 eV,是正功,则电势能减少5 eV,选项C正确,选项D错误。
答案:C
2.
如图所示,M和N为两等量异种电荷,M带正电,N带负电。在M、N的连线上有A、B、C三点,其中B为连线的中点,A、C两点与B点等距,则下列说法错误的是( )
A.A点与C点的电场强度大小相等
B.A点与C点的电势相等
C.A、B间的电势差与B、C间的电势差相等
D.过B点作M、N连线的垂线,点电荷q沿此垂线方向移动,电荷的电势能保持不变
解析:由于M、N为等量异种电荷,A、C两点关于B点对称,则EA=EC;M、N两点间电场线由M指向N,故φA>φC,且UAB=UBC;过B点作M、N连线的垂线是等势线,则电荷沿此垂线移动电势能不变。所以选项A、C、D正确,B错误。
答案:B
3.(多选)如图所示,M、N是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M点移到N点的过程中,电荷克服静电力做功,则下列说法正确的是( )
A.M点和N点的电势差一定不为零