Question

20．如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢分別為3.0V、4.0V、5.0V，正六邊形所在平面與電場線平行．下列說法中不正確的是（　�。�

• A． 通過CD和AF的直線應(yīng)為電場中的兩條等勢線
• B． 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為10V/m
• C． 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向為由C指向A
• D． 將一個電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電子的電勢能將減少1.6×10^-19J

Answer 1

分析 連接AC，根據(jù)勻強(qiáng)電場電勢隨距離均勻變化（除等勢面）的特點(diǎn)，則知AC中點(diǎn)的電勢為4V，連接EB，EB即為一條等勢線，CA連線即為一條電場線，由BA間的電勢差，由公式U=Ed求出場強(qiáng)大�。�由W=qU，則電場力做功就可以求解

解答 解：A、連接AC，AC中點(diǎn)電勢為4V，與B電勢相等，則EB連線必為一條等勢線，由正六邊形對稱性，CD∥EB，而勻強(qiáng)電場的等勢面平行，則CD直線也是一條等勢線．故A正確．
B、BA間的電勢差為U_BA=1V，又U_BA=Ed_ABcos30°，得場強(qiáng)E=$\frac{{U}_{BA}}{a0naxew_{AB}sin30°}\frac{1}{0.1×\frac{1}{2}}V/m=20V/m$，故B錯誤．
C、由幾何知識得知，CA⊥EB，EB是等勢線，則CA連線必為一條電場線，而且電場強(qiáng)度的方向由C指向A．故C正確．
D、由上得知，E的電勢為4V，D點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢相等為5V，則電子從E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力做正功，而且為W_ED=qU_ED=q（φ_E-φ_D）=-1.6×10^-19×（5-4）J=1.6×10^-19J，電勢能將減小1.6×10^-19J．故D正確．
本題選擇錯誤的，故選B

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵找等勢點(diǎn)，作出電場線，這是解決這類問題常用方法．同時還要充分利用正六邊形的對稱性分析勻強(qiáng)電場中各點(diǎn)電勢的關(guān)系