Question

【題目】如圖所示，勻強電場中A、B、C三點構成一個直角三角形， ∠A=30°，AC=2m，把電荷量q=-2×10-10C的點電荷由A點移動到B點，電場力做功4.8×10-8J，若將該電荷由C點移到B點，克服電場力做功1.6×10-8J，取B點的電勢為零

求（1）A、C兩點的電勢；

（2）勻強電場的場強．

Answer 1

【答案】(1) -240V 80V；(2)160N/C，方向：從C指向A

【解析】

(1)根據(jù)電勢差公式求出AB間和BC間的電勢差，再由電勢差與電勢的關系求A、C兩點的電勢；

(2) 根據(jù)電場方向垂直于等勢線，找出等勢線，畫出電場方向，根據(jù)U=Ed求解電場強度。

(1)由題意可知，把電荷量q=-2×10-10C的點電荷由A點移到B點，電場力做功為：W1=4.8×10-8J；

則AB間電勢差為；

電荷量為q2=-2×10-10C的正電荷由C點移動到B點，電荷克服電場力做功1.6×10-8J，即電場力做功 W2=-1.6×10-8J

CB間的電勢差

根據(jù)UAB=φA-φB，UBC=φB-φC，φB=0，解得 ；

(2)由于B點的電勢為零，A點電勢為-240V，C點電勢為80V，將AC連線分成四等分，設分別為CD、DM、MN、NA，所以D點電勢為零即與B點電勢相等，連接DB即為等勢線，由幾何關系可知，AD垂直BD，所以電場線方向沿CA方向，由C指向A

。