Question

5．如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向與△abc所在平面平行，ac⊥bc，∠abc=60°，$\overline{ac}$=0.2m，一個(gè)電量q=1×10^-5C的正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做功為零；同樣的電荷從a移到c，電場(chǎng)力做功為1×10^-3J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為（　　）

• A． 500V/m，沿ab由a指向b
• B． 500V/m，垂直ab向上
• C． 1000V/m，垂直ab向上
• D． 1000V/m，沿ac由a指向c

Answer 1

分析 由題意可知ab兩點(diǎn)電勢(shì)相等，則可知ab是一條等勢(shì)線，由電場(chǎng)線可等勢(shì)面的關(guān)系可知電場(chǎng)線；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)線的方向，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，則由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知，ab兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故ab應(yīng)為等勢(shì)線；
因電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直，故過(guò)c做ab的垂線，一定是電場(chǎng)線；
正電荷從a到c過(guò)程，由W=Uq可知，ac兩點(diǎn)的電勢(shì)差 U_ac=$\frac{W}{q}$=$\frac{1.0×1{0}^{-3}}{1×1{0}^{-5}}$V=100V；
即a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故電場(chǎng)線垂直于ab斜向上；
ac間沿電場(chǎng)線的距離d=ac•cos60°=0.2×0.5m=0.1m；
由E=$\frac{U}vv99v9x$可知：電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{100}{0.1}$V/m=1000V/m；
方向垂直ab向上．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵要掌握：電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直，而且電場(chǎng)線由是由高電勢(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．