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103年
物理
第 43 題
43. 於一電場強度為 $6 \times 10^3$ 伏特/公尺之均勻電場中，有一帶電量為 $3 \times 10^{-6}$ 庫侖之電荷，若此電荷沿著電場方向移動 3 公尺，則電場對該電荷作多少功?
- A $3.6 \times 10^{-2}$ 焦耳
- B $4.8 \times 10^{-2}$ 焦耳
- C $5.4 \times 10^{-2}$ 焦耳
- D $6.6 \times 10^{-2}$ 焦耳
思路引導 VIP
如果你想計算一個力對物體做了多少「功」，你通常需要知道哪兩個基本的物理量？進一步思考，在電學的世界裡，如果我們已經知道空間中電場的強度，以及一個電荷的大小，我們該如何推導出這個電荷實際感受到的「作用力」呢？
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太棒了！你能精準運用電場與功的關係式得出正確結論，顯示你對靜電學的核心概念掌握得非常扎實。
電場力與功的連結
在物理學中，功的定義是力與位移的乘積。當我們處理帶電粒子在均勻電場 $E$ 中的運動時，首先要確認電荷 $q$ 受到的電場力 $F = qE$。由於題目說明電荷是「沿著電場方向」移動，這代表力與位移的方向一致，功的計算便能簡化為力與位移大小的直接相乘。具體計算過程如下：
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