题目
点电荷 \(q=1.0\times10^{-8}C\) 在 A 点受力 \(2.0\times10^{-5}N\)。从 A 移到零电势 O 点,电场力做功 \(2.0\times10^{-6}J\)。求 A 点场强、\(U_{AO}\)、A 点电势和电势能。
学习定位
电场强度与电势能
题族:电场功与电势差
训练能力:电势高低判断、电场力功与能量关系
前置知识:电场强度、功与能量
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电势电势差等势面场强电势与电势能计算
参考答案
\(E_A=2.0\times10^3N/C\),\(U_{AO}=\varphi_A=200V\),\(E_{pA}=2.0\times10^{-6}J\)
分步解析
1. 条件提取
依次使用场强定义、电场力功和电势能定义。
2. 对应公式
\[E=F/q,\quad W=qU_{AO},\quad E_p=q\varphi\]
3. 推导过程
代入可得 E=2000N/C;U_AO=W/q=200V。O为零电势,故φA=200V,EpA=qφA=2.0×10^-6J。
4. 结论
答案为 **\(E_A=2.0\times10^3N/C\),\(U_{AO}=\varphi_A=200V\),\(E_{pA}=2.0\times10^{-6}J\)**。
变式练习
进阶近似题:同考点迁移
保持“场强电势与电势能计算”的核心考点,改变电荷符号、空间位置或初始能量后,重新判断场强、电势与能量关系。
变式答案
先确定电势差和电场方向,再用功与能量关系完成计算;答案随新条件确定。
思路提示
先找不变量,再处理电荷正负引起的方向和符号变化。