为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图所示.若AB=0.4m,α=
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解题思路:(1)点电荷匀速地从由A运动到B,电场力与外力F二力平衡,可判断电场力方向,根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,即可确定出场强的方向,从而画出电场线.根据等势线与电场线垂直,画出通过A、B两点的等势线.由F=qE求出电场强度E,根据U=Ed求出A、B间电势差,即可求得B点的电势.

(2)由W=qU求出电场力做功,即可求得电势能的变化量.

(1)据题意,点电荷匀速地从由A运动到B,电场力与外力F二力平衡,又根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,则得场强的方向斜向左上方,画出电场线如图.根据等势线与电场线垂直,画出通过A、B两点的等势线,如图所示.

(2)由F=qE得:场强E=[F/q=500N/C

A、B间的电势差UABAB=E•

.

AB]cos37°=500×0.4×0.8=160V

则得B点的电势φBA-E•

.

ABcos37°=100-500×0.4×0.8=-60V

(3)点电荷从由A运动到B,电场力做功W=q(φAB)=-4.8×10-5J

故点电荷的电势能增大4.8×10-5J

答:(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A、B两点的等势线如图所示.电场强度为500N/C,AB间的电势差为160V,B点的电势为-60V.

(3)q 在由A到B的过程中电势能增大4.8×10-5J.

点评:

本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系.

考点点评: 本题的解题关键要掌握电场力与场强的关系、电场线与等势线的关系、电势能的变化与电场力做功的关系、电势与电势差的关系等等电场的基本知识.