Question

14．如圖所示，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，A、B、C三點都在勻強電場中，且A、B、C所在平面與電場線平行，把一個電荷量q=10^-5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為-$\sqrt{3}$×10^-3J．
（1）勻強電場的場強方向是否垂直于AB．
（2）求A、C間的電勢差；
（3）若規(guī)定B點電勢為零，求C點的電勢．

Answer 1

分析 （1）根據電場力做功明確AB間的電勢相等，從而確定等勢面，再根據電場線與等勢面相互垂直即可明確電場線的方向；
（2）根據W=Uq可確定AB和BC的電勢差，則可求出AC間的電勢差；
（3）根據零電勢點和BC間的電勢差即可確定C點的電勢．

解答 解：（1）由于由A到B電場力做功為零，故AB等勢，其連線為等勢線，故電場強度的方向垂直于AB；
（2）根據W=Uq得，U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=0，
得φ_A=φ_B，
U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$=$\frac{-\sqrt{3}×1{0}^{-3}}{1{0}^{5}}$=-$\sqrt{3}$×10²V
U_AC=φ_A-φ_C=φ_B-φ_C=U_BC=-$\sqrt{3}$×10²V
（3）因取B點電勢為零，即φ_B=0，
因U_BC=φ_B-φ_C，
所以φ_C=φ_B-U_BC=0-（-$\sqrt{3}$×10²）=$\sqrt{3}$×10²V
答：（1）勻強電場的場強方向垂直于AB．
（2）A、C間的電勢差為-$\sqrt{3}$×10²V
（3）若規(guī)定B點電勢為零，C點的電勢為$\sqrt{3}$×10²V

點評 本題考查勻強電場中電場強度與電勢差之間的關系，要注意明確勻強電場中的電場線和等勢差的性質，同時明確電勢差和電勢之間的關系，注意在計算電勢能、電勢和電勢等問題時要代入各物理量的符號．