Question

13．如圖所示，正方形ABCD處在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線與正方形所在平面平行．已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)依次為U_A=6.0V，U_B=4.0V，U_C=-2.0V．
（1）求D點(diǎn)的電勢(shì)U_D．
（2）在圖中畫出過(guò)A點(diǎn)的電場(chǎng)線（要把作圖過(guò)程畫在圖上．只畫最后結(jié)果不得分）．

Answer 1

分析 運(yùn)用“勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著任意方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等”進(jìn)行分析計(jì)算D點(diǎn)的電勢(shì)；根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直垂直畫出電場(chǎng)線．且沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低．

解答 解：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著任意方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等，故
φ_A-φ_D=φ_B-φ_C
解得
φ_D=0V
（2）故需要在AD的連線上找出兩點(diǎn)：M、N，將AD三等分，則M點(diǎn)的電勢(shì)為4V，與B在同一個(gè)等勢(shì)面上，做出BM的垂直線，
由于沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以電場(chǎng)線方向是沿著E的方向由A指向C．如圖
答：（1）D點(diǎn)的電勢(shì)為0V；
（2）如圖．

點(diǎn)評(píng) 本題的還可以這樣解：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線為相互平行間隔相等的平行線，而等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直；由題意知AC連線上一定有一點(diǎn)的電勢(shì)與B點(diǎn)相等，故可以找到一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線的特點(diǎn)可確定電場(chǎng)線的方向，由幾何關(guān)系可知D點(diǎn)電勢(shì)．根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低來(lái)確定電場(chǎng)線的方向