Question

3．如圖所示，A、B、C為勻強(qiáng)電場中的三個點(diǎn)，已知∠CAB=60°，AB=2AC=2cm，φ_A=0V、φ_B=-8V，將一帶電量為q=3×10^-5C的正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功6×10^-5J，則下列說法正確的是（　�。�

• A． C點(diǎn)電勢為2V
• B． 電場強(qiáng)度E沿AB方向由A→B，大小為400N/C
• C． 該正電荷在B點(diǎn)具有的電勢能為2.4×10^-4J
• D． 將該正電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢能增加了1.8×10^-4J

Answer 1

分析 A：根據(jù)：U_AC=$\frac{W{\;}_{AC}}{q}$；U_AC=φ_A-φ_C，可求出C點(diǎn)電勢．
B：若過C點(diǎn)作AB的垂線，則交點(diǎn)D為AB的四等分點(diǎn)，可知D點(diǎn)電勢為-2v，CD為等勢線根據(jù)電場線與等勢面垂直，可以得出場強(qiáng)E的方向，根據(jù)E=$\frac{U}p9af1pt$可以求出場強(qiáng)E大�。�
C：根據(jù)E_P=φq，可以求出正電荷在B點(diǎn)具有的電勢能．
D：根據(jù)W_CB=U_CBq就可以求出W_CB，電場力做正功，電勢能減少．

解答 解：A：設(shè)AC之間的電勢差為U_AC，則U_AC=$\frac{W{\;}_{AC}}{q}$=$\frac{6×10{\;}^{-5}}{3×10{\;}^{-5}}$=2v；U_AC=φ_A-φ_C
將φ_A=0V代入得：0-φ_C=2v
得：φ_C=-2v．故A錯誤．
B：若過C點(diǎn)作AB的垂線，則交點(diǎn)D為AB的四等分點(diǎn)，可知D點(diǎn)電勢為-2v，CD為等勢線，場強(qiáng)垂直CD，
即電場強(qiáng)度E沿AB方向由A→B
E=$\frac{U{\;}_{AB}}{AB}$=$\frac{8v}{0.02}$v=400v/m
故B正確．
C：根據(jù)E_P=φq，將φ_B=-8v，q=3×10^-5C代入得：
E_PB=（-8）×3×10^-5 J=-2.4×10^-4 J
故C錯誤．
D：U_CB=φ_C-φ_B=6v；W_CB=U_CBq=（3×10^-5×6）J=1.8×10^-4J
所以電場力做正功，電勢能減少1.8×10^-4J
故D錯誤．
故選：B．

點(diǎn)評 此題是對靜電場中電勢、電勢能以及電場強(qiáng)度的考察，熟練把握電場線與等勢面垂直這一性質(zhì)，就可以得出場強(qiáng)E的方向，進(jìn)而根據(jù)E=$\frac{U}zjao1dp$求出E．