问题
计算题
如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a移到b,电场力做功为W1=1.2×10-7 J,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;
(3)a、c两点的电势差Uac。
答案
解:(1)设ab两点间距离d
W1=qUab ①
E=Uab/d ②
由①②两式得
(2)设bc两点沿场强方向距离为d1
Ubc=Ed1 ③
d1=bc·cos60° ④
W2=qUbc ⑤
由③④⑤式得W2=qE·bc·cos60°=-4×10-8×60×12×10-2×0.5 J=1. 44×10-7 J
(3)设电荷从a移到c电场力做功为W
W=W1+W2 ⑥
W=qUac ⑦
由⑥⑦式得