Question

11．如圖所示，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=40cm．把一個(gè)電荷量q=10^-5C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，克服電場(chǎng)力做功3.46×10^-3J．試求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度（包括大小和方向）．并畫出經(jīng) A、B、C三點(diǎn)電場(chǎng)線．

Answer 1

分析 根據(jù)一個(gè)q=10^-5 C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，可知，A與B電勢(shì)相等．根據(jù)電荷從B移到C，電場(chǎng)力做功為-3.46×10^-3 J，由電勢(shì)差的公式求出BC間的電勢(shì)差；再據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式求場(chǎng)強(qiáng)大小，根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直，作出電場(chǎng)線．

解答 解：由題，q=10^-5 C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，則A與B電勢(shì)相等，AB連線是一條等勢(shì)線．
BC間電勢(shì)差為
U_bC=$\frac{W}{q}$=$\frac{-3.46×1{0}^{-3}}{1{0}^{-5}}$=-346V/m，所以B點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)地．
該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=$\frac{{U}_{BC}}{BCsin60°}$=$\frac{346}{0.4×\frac{\sqrt{3}}{2}}$=1000V/m
電場(chǎng)線方向垂直于AB向下．如圖．
答：場(chǎng)強(qiáng)的大小為1000V/m，方向如圖所示，電場(chǎng)線如圖．

點(diǎn)評(píng) 本題根據(jù)題設(shè)條件找到等勢(shì)點(diǎn)，作出等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，并由高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處作電場(chǎng)線是常規(guī)思路