Question

如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一△ABC，該三角形平面與電場(chǎng)線平行，O為三條中線AE、BF、CD的交點(diǎn)．將一電荷量為1.0×10^-8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為3.0×10^-7J；將該點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做的功為2.0×10^-7J，設(shè)C點(diǎn)電勢(shì)為零．由上述信息通過計(jì)算或作圖能確定的是（ ）

A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向
B．過A點(diǎn)的等勢(shì)線
C．O點(diǎn)的電勢(shì)
D．將該點(diǎn)電荷沿直線AO由A點(diǎn)移到O點(diǎn)動(dòng)能的變化量

Answer 1

【答案】分析：已知電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做的功，由U=可以求出電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，已知C點(diǎn)的電勢(shì)，可以求出O點(diǎn)的電勢(shì)．
解答：解：由題意可知，C點(diǎn)的電勢(shì)Φ_C=0，
U_AC===30V=Φ_A-Φ_C=Φ_A，則Φ_A=30V，
U_CB===-20V=Φ_C-Φ_B=-Φ_B，則Φ_B=20V，
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿同一直線相同距離上的電勢(shì)差相等，
因?yàn)镋是BC的中點(diǎn)，則E點(diǎn)的電勢(shì)Φ_E==10V；
U_AE=Φ_A-Φ_E=30V-10V=20V，
因?yàn)镺點(diǎn)是三角形三條中線的交點(diǎn)，則AO=2OE，
所以U_OE==V=Φ_O-Φ_E=Φ_O-10V，則Φ_O=V，
由此可知，可以求出O點(diǎn)的電勢(shì)，故C正確；
根據(jù)已知條件可以找出與圖示B點(diǎn)電勢(shì)相同的點(diǎn)，
從而確定等勢(shì)面，進(jìn)而確定電場(chǎng)線的方向，故AB正確；
如果只在電場(chǎng)力作用下沿直線AO由A點(diǎn)移到O點(diǎn)移動(dòng)電荷，
由動(dòng)能定理可以求出動(dòng)能的變化量，現(xiàn)在不知到電荷的受力情況，
因此無法求出將該點(diǎn)電荷沿直線AO由A點(diǎn)移到O點(diǎn)動(dòng)能的變化量，故D錯(cuò)誤；
故選ABC．
點(diǎn)評(píng)：知道電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系、知道三角形三條中線的交點(diǎn)到三角形頂點(diǎn)與對(duì)應(yīng)邊中點(diǎn)間的距離關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．