Question

勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的如圖所示，連線(xiàn)構(gòu)成邊長(zhǎng)為

3

a的等邊三角形．把帶電量為-e的電子從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功W；把帶電量為e的粒子從B移到C，電場(chǎng)力也做功W，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A．A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為?_A＞?_B＞?_C
• B．A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為?_A＞?_B=?_C
• C．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定與BC垂直
• D．若場(chǎng)強(qiáng)與紙面平行，則場(chǎng)強(qiáng)大小等于

  2W

  3ea

Answer 1

分析：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加．通過(guò)電場(chǎng)力做功找出等勢(shì)點(diǎn)，作出等勢(shì)線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)方向與等勢(shì)線(xiàn)垂直，即可知道電場(chǎng)線(xiàn)的方向．通過(guò)電場(chǎng)力做功，求出電勢(shì)差，根據(jù)E=

U

d

求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．

解答：解：A、電量為-e的電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W，電量為e的粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功仍為W，則若電子從A到C，電場(chǎng)力做為0，所以?_A=?_C；若移動(dòng)的是負(fù)電荷，隨著電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，所以電勢(shì)在增加；若是正電荷，則隨著電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，而電勢(shì)是減小，故有?_A＜?_B，?_B＞?_C，因此AB均錯(cuò)誤；
C、電量為-e的電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W，電量為e的粒子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功仍為W，則若電子從A到C，電場(chǎng)力做為0，所以A、C兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)．所以電場(chǎng)線(xiàn)方向垂直于AC．故C錯(cuò)誤；
D、由題意可知，電子從B到C電場(chǎng)力做功為W，則有BC間的電勢(shì)差大小U_BC=-

W

e

，
BC間沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上距離為d=

3

2

×

3

a=

3

2

a，所以E=

UBC

d

=

2W

3ea

．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，以及知道電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直．