Question

如圖所示，正四棱柱EFIJKHLZ所在的空間中存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中E、F、I、Z四點(diǎn)電勢(shì)φ_E=5V，φ_F=8V，φ_I=12V，φ_Z=6V，則下列說法正確的是（　　）

A．把1C正電荷從F點(diǎn)經(jīng)L點(diǎn)移到Z點(diǎn)，電場(chǎng)力做功一定是4J

B．E、L兩點(diǎn)間電電勢(shì)差與L、H兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等

C．L點(diǎn)的電勢(shì)為9V

D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向一定與J、L兩點(diǎn)的連線平行

Answer 1

分析：解答本題應(yīng)掌握：電場(chǎng)力做功公式W_AB=qU_AB，而電勢(shì)差U_AB=φ_A-φ_B；
根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系公式U=Ed及勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)線分布特點(diǎn)可知，E、F間電勢(shì)差應(yīng)等于J、I間電勢(shì)差，即可求出J的電勢(shì)，由J、Z間電勢(shì)差等于I、L電勢(shì)差，求出L點(diǎn)的電勢(shì)；
由上可得J、L電勢(shì)相等，兩點(diǎn)的連線即為一條等勢(shì)線，而電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，且指向低電勢(shì)，即可得到電場(chǎng)線方向．

解答：解：A、把1C正電荷從F點(diǎn)經(jīng)L點(diǎn)移到Z點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W_FZ=qU_FZ=q（φ_F-φ_Z）=1×（8-6）J=2J．故A錯(cuò)誤．
B、C根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)線的分布和公式U=Ed可知，E、F間電勢(shì)差應(yīng)等于J、I間電勢(shì)差，則得到J點(diǎn)的電勢(shì)為φ_J=9V，J、Z間的電勢(shì)差等于I、L間的電勢(shì)差，則得L點(diǎn)的電勢(shì)為φ_L=9V，F(xiàn)、H間的電勢(shì)差等于I、L間的電勢(shì)差，則得到H的電勢(shì)為φ_H=5V．所以E、L兩點(diǎn)間電電勢(shì)差U_EL=φ_E-φ_L=5V-9V=-4V，L、H兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U_LH=φ_L-φ_H=9V-5V=4V，故E、L兩點(diǎn)間電電勢(shì)差與L、H兩點(diǎn)的電勢(shì)差不等．故B錯(cuò)誤，C正確．
D、由上可知，φ_J=9V，φ_L=9V，可知這兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，其連線是一條等勢(shì)線，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向一定與J、L兩點(diǎn)的連線垂直．故D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是抓住勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線的分布情況，由沿電場(chǎng)線方向相等距離兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等，分析各點(diǎn)間電勢(shì)的關(guān)系．