Question

如圖所示，勻強電場中有A、B、C三點，它們的連線構成一個直角三角形，AB=0.1m，AC=0.05m，把一電荷量q=-1×10^-8C的點電荷從B點移到C點，電場力做功為5×10^-7J，把點電荷從B點移到A點，電場力做功仍為5×10^-7J，由此可知電場強度的方向為

 

，電場強度的大小為

 

，B、C兩點帶電電勢差U_BC是

 

．

Answer 1

分析：由題意，點電荷從B點移到C點與從B點移到A點電場力做功相等，說明A、C兩點的電勢相等，根據(jù)電場強度與等勢面垂直，且由高電勢指向低電勢，可判斷出電場強度的方向．由公式E=

U

d

求出電場強度的大�。瓸、C兩點帶電電勢差U_BC由公式U_BC=

WBC

q

求出．

解答：解：由題意可知：電荷從B移到A、C兩點，電場力做功相等，表明電荷在A、C兩點的電勢能相等，故A、C兩點的電勢相等，A、C兩點在同一等勢面上．
由于電場線垂直于等勢面，所以場強方向與AC連線垂直；又由于負電荷從B移到A或C時電場力做正功，表明負電荷受到的電場力方向由B指向等勢面AC，故場強方向應當由等勢面AC指向B，即由A指向B．
B、C兩點的電勢差U_BC=

WBC

q

=

5×10-7

-1×10-8

V=-50V
A、C兩點在等勢面上，U_BA=U_BC=-50V，由圖示可知AB垂直于AC，故場強：
 E=

U

d

=

50

0.10

V/m=500V/m
故答案為：A指向B，500V/m，-50V

點評：本題運用電勢差公式U=

W

q

時，三個量U、W、q都要代入符號進行計算，同時還要注意電荷移動的方向；靈活應用場強方向與等勢面的垂直．