如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V，求：（1）电场强...

问题详情：

如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V，求：

（1）电场强度为多大？

（2）设B点的电势为零，求A、C、D、P点的电势．

（3）求将q=﹣1.0×10﹣10C的点电荷由A移到D电场力做的功．

（4）将q=2×10﹣10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp．

【回答】

考点：  电势差与电场强度的关系；电势；电势能．

专题：  电场力与电势的*质专题．

分析：  （1）电场线和等势面垂直，求出AC间的距离，根据E=求出匀强电场的电场强度．

（2）求出B点与各点间的电势差，从而根据B点的电势求出A、C、D、P点的电势．

（3）求出AD间的电势差，根据WAD=qUAD求出电场力做功．

（4）抓住电场力做功与路径无关，找出两点间的电势差，即可求出电场力做功．

解答：  解：（1）AC间的距离为4cm．

则E=．

故匀强电场的场强为1500V/m．

（2）根据A点的电势大于C点的电势，知电场强度的方向水平向右．

UAB=1500×0.02V=30V，因为φB=0，则φA=30V．

UBC=30V，则φC=﹣30V．UBD=60V，则φD=﹣60V．

P点与B点等电势，所以φp=0V．

故A、C、D、P点的电势分别为：30V、﹣30V、﹣60V、0V．

（3）UAD=φA﹣φD=90V

则WAD=qUAD=﹣1×10﹣10×90J=﹣9×10﹣9J．

故点电荷由A移到D电场力所做的功为﹣9×10﹣9J．

（4）B、P两点等电势，则B、P间的电势差为0，根据W=qU知，电场力做功为0．

故电场力所做的功WBCDP=0．

答：（1）电场强度为1500V/m

（2）设B点的电势为零，A、C、D、P点的电势分别为30V，﹣30V，﹣60V，0．

（3）将q=﹣1.0×10﹣10C的点电荷由A移到D电场力做的功为﹣9×10﹣9J．

（4）将q=2×10﹣10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp为0

点评：  解决本题的关键知道等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式，以及电场力做功与电势差的关系．

知识点：静电场及其应用单元测试

题型：计算题