Question

如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電量q=5.0×10^-10C的正電荷，分別在平行于電場(chǎng)方向的平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)和由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功都為3.0×10^-8J．已知△ABC中，∠A=37°，∠C=90°，AB=20cm．（ cos37°=0.8，sin37°=0.6 ） 求
（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_ab；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向．

Answer 1

分析：（1）由電場(chǎng)力做功，運(yùn)用電勢(shì)差公式U=

W

q

可求得AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差．
（2）由題知BC是等勢(shì)面，由電場(chǎng)線可等勢(shì)面的關(guān)系可知電場(chǎng)線；則可確定電場(chǎng)線的方向，由U=Ed可求得電場(chǎng)強(qiáng)度．

解答：解：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB=

WAB

q

=

3×10-8

5×10-10

V=60V
（2）由題知BC是等勢(shì)面，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面，可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿AC方向．
且場(chǎng)強(qiáng)大小為E=

UAC

AC

=

60

0.2×cos37°

=375V/m
答：
（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是60V．
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小為375V/m，方向沿AC方向．

點(diǎn)評(píng)：電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直而電場(chǎng)線由是由高電勢(shì)指向低電勢(shì)；勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed中的d應(yīng)為沿電場(chǎng)方向的有效距離．