Question

1．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2.0×10^-8 C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6.0×10^-7J；將該點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為4.0×10^-7 J，設(shè)C點(diǎn)電勢(shì)為零．由上述信息通過計(jì)算或作圖不能確定的是（　　）

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

Answer 1

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=$\frac{W}{q}$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=$\frac{{W}_{AC}}{q}$=$\frac{6.0×1{0}^{-7}}{2×1{0}^{-8}}$=30V=Φ_A-Φ_C=Φ_A，則：Φ_A=30V，U_CB=$\frac{{W}_{CB}}{q}$=$\frac{-4×1{0}^{-7}}{2×1{0}^{-8}}$=-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=$\frac{{φ}_{B}}{2}$=10V；
所以有：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=$\frac{{U}_{AE}}{3}$=$\frac{20}{3}$V=Φ_O-Φ_E=Φ_O-10V，則：Φ_O=$\frac{50}{3}$V，綜上所述有：
AD、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AD正確；
B、由上述分析可知，可以求出O點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確；
C、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(wú)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C錯(cuò)誤．
本題選不能確定的，故選：C．

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．