Question

14．如圖所示，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，且A、B、C所在平面與電場(chǎng)線平行，把一個(gè)電荷量q=10^-5C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，電場(chǎng)力做功為-$\sqrt{3}$×10^-3J．
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向是否垂直于AB．
（2）求A、C間的電勢(shì)差；
（3）若規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)為零，求C點(diǎn)的電勢(shì)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場(chǎng)力做功明確AB間的電勢(shì)相等，從而確定等勢(shì)面，再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直即可明確電場(chǎng)線的方向；
（2）根據(jù)W=Uq可確定AB和BC的電勢(shì)差，則可求出AC間的電勢(shì)差；
（3）根據(jù)零電勢(shì)點(diǎn)和BC間的電勢(shì)差即可確定C點(diǎn)的電勢(shì)．

解答 解：（1）由于由A到B電場(chǎng)力做功為零，故AB等勢(shì)，其連線為等勢(shì)線，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于AB；
（2）根據(jù)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(diǎn)電勢(shì)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(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于AB．
（2）A、C間的電勢(shì)差為-$\sqrt{3}$×10²V
（3）若規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)為零，C點(diǎn)的電勢(shì)為$\sqrt{3}$×10²V

點(diǎn)評(píng) 本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系，要注意明確勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線和等勢(shì)差的性質(zhì)，同時(shí)明確電勢(shì)差和電勢(shì)之間的關(guān)系，注意在計(jì)算電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)等問題時(shí)要代入各物理量的符號(hào)．