题目
如图A、B、C、D为一匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,其中 ,电场线与矩形所在平面平行。已知将 的正电荷从A点移到B点,电场力做功 ;将这个电荷从B移到C点电势能增加了 ,设A点电势为零。求:
(1)
B点和C点的电势
(2)
匀强电场的电场强度大小和方向
答案: 解:根据电势差定义式可得AB的电势差为: UAB=WABq=8.0×10−92.0×10−9V=4V 根据 UAB=φA−φB ,由题意知 φA=0 ,代入数据解得: φB=−4V 。 根据电势差定义式可得BC的电势差为: UBC=WBCq=−ΔEPq=−3.2×10−82.0×10−9V=−16V 根据 UBC=φB−φC ,因为 φB=−4V ,代入数据可得 φC=12V
解:如图所示, 连接BC,将BC四等分,则 φO=0V ,连接AO,则AO为等势线,由于 AB=4cm,AC=43cm,CB=8cm ;由几何关系可知, AO⊥BC ,所以场强方向为BC连线,由C指向B,根据场强公式: E=UCBdCB=168×10−2V/m=200V/m