如图所示,在匀强电场中有a,b,c三点,这三点连线组成一个直角三角形,ab边和电场线平行,长为3cm,a点离A板1cm,
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解题思路:(1)根据E=

U

d]求出匀强电场的电场强度,ac间的电势差等于ab间的电势差,再根据U=Ed求出两点间的电势差.

(2)求出a点的电势,根据Ep=qφ求出电势能.

(3)根据Wac=qUac去求电场力做功.

(1)匀强电场的电场强度为:E=[U/d=

2

5×10−2V/m=40V/m,电场强度方向从B指向A;

因为B板接地,所以B板电势为零,得ab间电势差为:

Uab=-Edab=-40×0.03V=-1.2V

bc间电势差为:

Ubc=0

ac间电势差为:

Uac=Uab=-Edab=-40×0.03V=-1.2V

(2)因B板接地,B板的电势为零,则a点的电势为:

φa=-EdaB=-40×0.04V=-1.6V

一个电子在a点具有的电势能为:

Ep=eφa=-1.6×10-19×(-1.6)J=2.56×10-19J

(3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为

W=eUac=-1.6×10-19×(-1.2)J=1.92×10-19J

答:(1)ab、bc、ac间电势差分别为-1.2V;0;-1.2V;

(2)一个电子在a点具有的电势能为2.56J;

(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为1.92×10-19J

点评:

本题考点: 电势能;电势.

考点点评: 解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式E=[U/d]、电势能的公式EP=eφa、电场力做功公式W=qU.电势和电势能虽是标量,但也应注意其正负,其正负与零势能面的选取有关.

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