Question

15．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中分布著A、B、C 三點(diǎn)，且BC=20cm．當(dāng)把一個(gè)電荷量q=10^-5C 的正電荷從A 點(diǎn)沿AB線(xiàn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零．從 B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為-1.73×10^-3J．則BC兩點(diǎn)電勢(shì)的高低φ_B大于φ_C，（填“大于”“小于”或“等于”）電場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇贏B向右下方，場(chǎng)強(qiáng)的大小為1000v．

Answer 1

分析 由題意可知AB兩點(diǎn)電勢(shì)相等，則可知AB為等勢(shì)面，由電場(chǎng)線(xiàn)可等勢(shì)面的關(guān)系可確定電場(chǎng)線(xiàn)的方向；
由電場(chǎng)力做功可求得BC兩點(diǎn)的電勢(shì)差，則可確定電場(chǎng)的方向，由U=Ed可求得電場(chǎng)強(qiáng)度

解答 解：正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故AB連線(xiàn)應(yīng)為等勢(shì)線(xiàn)；
因?yàn)殡妶?chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面相互垂直，故過(guò)C作AB的垂線(xiàn)，一定是電場(chǎng)線(xiàn)；
因從B到C，由W=Uq可知，B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：U_BC=$\frac{W}{q}=\frac{-1.73×1{0}^{-3}}{1{0}^{-5}}$V=-173V；
即C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，故電場(chǎng)線(xiàn)垂直于AB向右下方；
BC間沿電場(chǎng)線(xiàn)的距離：d=BCsin60=0.173m；
由E=$\frac{U}30egkrk$可知電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{U}8wlxlmq=\frac{173}{0.173}$V/m=1000V/m；
故答案為：大于，垂直于AB向右下方；1000v

點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵要掌握：電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面相互垂直，而且電場(chǎng)線(xiàn)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