电势和场强是静电场中两个非常重要的物理量,分别反映了电场力的性质和能的性质,同时这两个物理量的建立为我们解决很多问题提供了方便。
(1)若空间中分布的电场为非匀强电场。如图1所示为该电场的一条电场线,场强方向从
a到
b,
a和
b两点的电势分别为
φa和
φb。现将一个电量为
q的正试探电荷由
a处移至
b处,则电场力做功
W为多少?
(2)如图2所示,在平面直角坐标系中,存在方向平行于坐标平面的匀强电场(图中未画出), 在第一象限内有一块挡板
ab,其中
a点坐标为(0,
L),
b点坐标为

。选取坐标原点
O处的电势为0,则
a点的电势为-
φ(
φ>0),
b点的电势为

。在坐标原点
O处有一个粒子源,可在坐标平面内沿电势为
O的等势线向两相反方向发射不同速度的同种粒子,粒子质量均为
m、电荷量均为
q(
q>0),不计粒子重力及粒子间的相互作用力。
A.求匀强电场的电场强度;
B.为使打在挡板上的粒子的动能增量最大,该粒子入射的速度应为多大?