Question

如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)電勢(shì)為16V，b點(diǎn)電勢(shì)為20V，d點(diǎn)電勢(shì)為8V．下列判斷正確的是（　　）

A．c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)

B．場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向d

C．c點(diǎn)的電勢(shì)為12V

D．若一電子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為-4ev

Answer 1

分析：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線為相互平行間隔相等的平行線，而等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直；由題意知bd連線上一定有一點(diǎn)的電勢(shì)與a點(diǎn)相等，故可以找到一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線的特點(diǎn)可確定電場(chǎng)線的方向，由幾何關(guān)系可知c點(diǎn)電勢(shì)；由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可求得電場(chǎng)力做功．

解答：解：連接bd，bd兩點(diǎn)的電勢(shì)差為20V-8V=12V；ad兩點(diǎn)的電勢(shì)差為16-8=8V；
因

8

12

=

2

3

，故將bd分成3份，每一份表示4V，如圖所示，e點(diǎn)的電勢(shì)一定為16V，故連接ae即為等勢(shì)線，因電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直，由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，故a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；
場(chǎng)強(qiáng)的方向沿電場(chǎng)線方向，故電場(chǎng)線沿ae的垂線方向；故B錯(cuò)誤；
如圖，由幾何關(guān)系可知，cf等勢(shì)，而f點(diǎn)的電勢(shì)為12V，故c點(diǎn)電勢(shì)為12V；故C正確；
若電子由b到c，因bc間的電勢(shì)差為20V-12V=8V，則電場(chǎng)力做功W=Ue=-8ev；
故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵在于找出等勢(shì)面，然后才能確定電場(chǎng)線，要求學(xué)生明確電場(chǎng)線與等勢(shì)線的關(guān)系，能利用幾何關(guān)系找出等勢(shì)點(diǎn)，再根據(jù)等勢(shì)線的特點(diǎn)確定等勢(shì)面．