Question

两道物理选修3-1的电势差问题 求解！

1、如图所示的一簇平等线为求知方向的匀强电场的电场线。沿与平行线成60°角的方向，把1μC负电荷以A点移到B点，电场力做了2μJ的功。AB间距离为2cm，问：
(1)匀强电场的场强多大？方向如何？
(2)若B点电势为1V，则A点电势是多大？
(3)电子处于B点时，它具有的电势能是多少电子伏？它从A点移到B点，电势能增加多少电子伏？
2、在水平方向的匀强电场中，一根丝线悬挂着质量为1g的带电小球，静止在竖直偏左30°的OA位置，如图所示。设法把小球提到B点使线水平伸直，然后由静止释放，让小球绕O点摆动。求：
（1）小球摆到最低点时线上的拉力；
（2）小球摆过最低点时，还能向右摆动的角度为多大?（g＝10m/）

Answer 1

1、(1)负电荷由A点移到B点，电场力做正功，所以场强方向斜向下。由已知得：Uba=2μJ/1μC=2V 根据U=Ed得： E=2V/0.01m=200N/C
(2)A点电势是-1V
(3)电子处于B点时，它具有的电势能是1.6*10~-19J=-1电子伏,它从A点移到B点，电势能增加-2电子伏。
2、（1）设绳长为L，小球摆到最低点时线上的拉力为T，小球速度为V，电场力大小为F电，则有：
mg=根3*F电
mgL-F电L=0.5mV2
T-mg=mV2/L
由上可解得T=（略）
（2）根据对称关系，小球摆过最低点时，还能向右摆动的角度为30°。