Question

10．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一直角三角形ABC，∠ABC=30°，BC=20cm．已知電場(chǎng)線的方向平行于三角形ABC所在的平面．將l乜荷量q=2×10^-5C的正電荷從A移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，從B移到C點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功2.0×10^-3J．試求：
（1）該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向；
（2）若將C點(diǎn)的電勢(shì)規(guī)定為零，則B點(diǎn)的電勢(shì)為多少？

Answer 1

分析 （1）AB過程做功為零，則說明AB為等勢(shì)面，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面之間的關(guān)系可明確電場(chǎng)的方向，則可求得電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）電勢(shì)為相對(duì)于零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差．

解答 解：（1）A到B過程電場(chǎng)力做功為零，所以AB為等勢(shì)線，電場(chǎng)線的方向垂直于AB；
因?yàn)橛葿到C過程有：${U_{BC}}=\frac{{{W_{BC}}}}{q}=-100V$；
故電場(chǎng)強(qiáng)度為：$E=\frac{{|{{U_{CB}}}|}}{BCsin30°}$=1000V/m；方向由C垂直指向AB；
（2）若將C點(diǎn)的電勢(shì)規(guī)定為零，由于φ_B-φ_C=U_BC=-100V；故B點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_B=-100V．
答：（1）該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是1000V/m，方向由C垂直指向AB；
（2）若將C點(diǎn)的電勢(shì)規(guī)定為零，則B點(diǎn)的電勢(shì)為-100V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電勢(shì)差、電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，要注意明確電場(chǎng)強(qiáng)度方向和電勢(shì)之間的關(guān)系，注意應(yīng)用電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直這一關(guān)鍵所在．