如图所示,是一组两个平行带电圆柱垂直平面的等势面,在图中标出了各等势面的电势数值.试求:
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(1)根据等势面的分布可以知道,从里向外电场的电势是降低的,所以电场的电场线都应该是向外的,所以两个圆柱体带的都是正电荷.

(2)两个圆柱体产生的电场的电场线如下图所示,

(3)由图可知φ A=-20V,φ B=-10V,

所以U AB A B=-20V-(-10V)=-10V.

(4)由图可知φ A=-20V,φ B=-10V,φ C=0V,

由公式E P=φq可得,

E PA Aq=(-20)×0.5=-10J,

E PB Bq=(-10)×0.5=-5J,

E PC Cq=0×0.5=0J,

由图可知φ D=0V,

在电场中移动电荷电场力做的功至于始末的位置有关,

所以W AD=qU AD=0.5×(φ A D)=(-20)×0.5=-10J,

电场力做了负功,那么外力做的功就为正功10J.

答:(1)两个圆柱体带的都是正电荷,

(3)U AB═-10V,

(4)将0.5库电量的正电荷放在A,B,C,它具有的电势能各是-10J,-5J,0,外力对它至少做10J的功.

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