问题 问答题

如图所示,为一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线,沿与此平行线成60°角的方向,有1μC的负电荷从 A点沿虚线运动到B点,电场力 做功为2μJ,A、B间距为2cm 求

(1)匀强电场的场强的大小

(2)电荷的质量为多少?(g取10m/s2 )

答案

(1)如题中图,

AB两点沿电场方向的距离为d=

.
AB
•cos60°=1×10-2

又∵UAB=

W
q
=
2×10-6
-1×10-6
V=-2V

则E=

UAB
d
=200V/m

由于电场力做正功,电场力应沿A→C方向,而电荷带负电,场强方向为C→A方向,如上图.

(2)如图所示,电场力与重力的合力沿水平方向,

由平行四边形定则可得:mg=qEsin60°

所以m=

qEsin60°
g
=
1×10-6×200×
3
2
10
kg=
3
×10-5kg

答:(1)匀强电场的场强的大小200v/m 

(2)电荷的质量为

3
×10-5kg.

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