如图是一匀强电场，已知场强E=2×102N/C，现让一个电荷量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离L=30cm．已知N点电势为40V，试求： （1）该粒子的电势能减少了多少？（2）M、N间两点间的电势差．（3）M点的电势．（4）另一电量为-3×10-6C的电荷在M点具有的电势能．
2019-06-26
如图是一匀强电场，已知场强E=2×102N/C，现让一个电荷量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离L=30cm．已知N点电势为40V，试求：
（1）该粒子的电势能减少了多少？
（2）M、N间两点间的电势差．
（3）M点的电势．
（4）另一电量为-3×10-6C的电荷在M点具有的电势能．
优质解答
（1）由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左．
因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能△Ep等于电荷克服电场力做的功W．
电荷克服电场力做功为
W=qEs=4×10-8×2×102×0.3 J=2.4×10-6 J．
即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10-6 J．
（2）从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN=-2.4×10-6 J．
则M、N两点间的电势差为UMN== V=60 V．
即M、N两点间的电势差为60 V．
（3）由UMN=φM-φN
得：φM=UMN+φN=60V+40V=100V
（4）电荷的电势能：EP=qφM=100×（-3×10-6）J=-3×10-4J
答：（1）该粒子的电势能增加了2.4×10-6 J；
（2）M、N间两点间的电势差为60V．
（3）M点的电势是100V．
（4）另一电量为-3×10-6C的电荷在M点具有的电势能是-3×10-4J．
（1）由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向左．
因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能△Ep等于电荷克服电场力做的功W．
电荷克服电场力做功为
W=qEs=4×10-8×2×102×0.3 J=2.4×10-6 J．
即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10-6 J．
（2）从M点到N点电场力对电荷做负功为WMN=-2.4×10-6 J．
则M、N两点间的电势差为UMN== V=60 V．
即M、N两点间的电势差为60 V．
（3）由UMN=φM-φN
得：φM=UMN+φN=60V+40V=100V
（4）电荷的电势能：EP=qφM=100×（-3×10-6）J=-3×10-4J
答：（1）该粒子的电势能增加了2.4×10-6 J；
（2）M、N间两点间的电势差为60V．
（3）M点的电势是100V．
（4）另一电量为-3×10-6C的电荷在M点具有的电势能是-3×10-4J．