题目内容
如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面.现将带电量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做功大小为W;将带电量为q的负电荷从A点移到C点,需克服电场力做功大小为2W.则该匀强电场的场强方向为( )A.平行于AC边,沿A指向C的方向
B.平行于AC边,沿C指向A的方向
C.平行于AB边,沿A指向B的方向
D.平行于AB边,沿B指向A的方向
【答案】分析:由题,带电量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做功大小为W;将带电量为q的负电荷从A点移到C点,需克服电场力做功大小为2W,则将该负电荷从A点移到AC的中点D,需克服电场力做功大小为W,根据电势差公式U=求出A、B及A、D间的电势差,可分析A、D电势关系,再根据电场线与等势线垂直,确定场强方向.
解答:解:将带电量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做功大小为W,则A、B间的电势差为UAB=.将带电量为q的负电荷从A点移到C点,需克服电场力做功大小为2W,则将该负电荷从A点移到AC的中点D,需克服电场力做功大小为W,则A、D间的电势差为UAD==,所以UAB=UAD,则知,A、D两点的电势相等,AD连线是一条等势线,根据电场线与等势线垂直,而且从电势高处指向电势低处,可知该匀强电场的场强方向垂直于AD,由几何知识得知,AC⊥AB,所以场强方向平行于AC边,沿A指向C的方向.故A正确;
故选A
点评:本题运用电势差的公式分析A、D电势关系,作出等势线,就可确定电场强度的方向.
解答:解:将带电量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做功大小为W,则A、B间的电势差为UAB=.将带电量为q的负电荷从A点移到C点,需克服电场力做功大小为2W,则将该负电荷从A点移到AC的中点D,需克服电场力做功大小为W,则A、D间的电势差为UAD==,所以UAB=UAD,则知,A、D两点的电势相等,AD连线是一条等势线,根据电场线与等势线垂直,而且从电势高处指向电势低处,可知该匀强电场的场强方向垂直于AD,由几何知识得知,AC⊥AB,所以场强方向平行于AC边,沿A指向C的方向.故A正确;
故选A
点评:本题运用电势差的公式分析A、D电势关系,作出等势线,就可确定电场强度的方向.
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