Question

如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把电量大小为10^-8C的点电荷q从A点移到电势为U_B=1V的B点，克服电场力做功6×10^-8J，已知AB=AC=6cm，AB与AC成60°角．求：
（1）点电荷q的电性；
（2）A、B两点间的电势差U_AB和A点的电势U_A；
（3）匀强电场的电场强度E；
（4）该点电荷q在C点时具有的电势能ε_C．

Answer

（1）根据电场力做功的正负，结合电场强度的方向，即可求解；
（2）根据UAB= 求解A、B两点间的电势差；
（3）根据U=Ed，d为沿电场方向两点间的距离分析求解电场强度；
（4）根据U=Ed，求出电荷从B点移到C点的电势差，从而得出C点的电势，再由EPC=q∅c，从而即可求解．
【解析】
（1）电荷从A到B，电场力做负功，根据电场强度方向可知，电荷带正电；
（2）由于粒子带正电，则A、B两点间的电势差UAB==；
根据UAB=∅A-∅B，可知∅A=UAB+∅B=-6V+1V=-5V；
（3）电荷从A点移到B点，根据U=Ed，可知，V/m=200V/m．
（4）由U=Ed，得UBC=EdBC=200×（-0.03）V=-6V，因∅B=1V，所以∅C=7V，
所以1×10-8C的点电荷q在C点的电势能，由EPC=q∅c，为7×10-8J
答：（1）点电荷q的电性为正电；
（2）A、B两点间的电势差-6V 和A点的电势-5V；
（3）匀强电场的电场强度200V/m；
（4）该点电荷q在C点时具有的电势能7×10-8J．