Question

13．如圖所示A、B、C是平行紙面的勻強電場中的三點，它們之間的距離均為L=2cm，電荷量為q=-1.0×10^-5 C的電荷由A移動到C電場力做功W₁=4.0×10^-5 J，該電荷由C移動到B電場力做功W₂=-2.0×10^-5 J，若B點電勢為零，由以上條件可知：A點的電勢為-2V，場強的大小為200V/m，場強的方向為C指向A．

Answer 1

分析 根據(jù)試探電荷的電荷量和電場力做功，根據(jù)公式U=$\frac{W}{q}$分別求出A與無窮遠間、A與B間電勢差，無窮遠處電勢為零，再確定A、B兩點的電勢．再由U=Ed確定電場強度的大小和方向．

解答 解：對于C、B間電勢差為U_CB=$\frac{{W}_{CB}}{q}$=$\frac{-2×1{0}^{-5}}{-1×1{0}^{-5}}$V=2V，
若B點電勢為零，U_CB=φ_C-φ_B，則C點電勢φ_C=2V．
而A與C間的電勢差為U_AC=$\frac{{W}_{AC}}{q}$=$\frac{4.0×1{0}^{-5}}{-1.0×1{0}^{-5}}$V=-4V，
U_AC=φ_A-φ_C，則A點電勢φ_A=-2V．
由上分析可知，AC連線的中點M電勢為0，M與B點的連線即為等勢線，且電場線垂直于等勢線，三角形ABC為等邊三角形，BM⊥AC，
根據(jù)沿著電場線方向，電勢降低，則有勻強電場的方向由C到A；
則根據(jù)U=Ed可知，E=$\frac{{U}_{CA}}{L}$=$\frac{4}{0.02}$=200V/m
故答案為：-2；200；C指向A

點評 本題考查對電勢差公式的應用能力，要注意在U=$\frac{W}{q}$應用時，各量均需代入符號，同時還要明確各物理量的符號的意義．