Question

20．如图所示，A、B、C、D匀强电场中一正方形的四个顶点，其中A、B、C三点的电势分别为U_A=15V，U_B=9V，U_C=-9V，则D点的电势U_D=-3V，电场强度的方向是垂直于B与AC四等分点（近A点）的连线，指向右下．

Answer 1

分析 连接AC，在AC上找出与B点等电势点，作出等势线，再过D作出等势线，在AC线上找出与D等势点，再确定D点的电势．电场线垂直于等势线，即可得出电场强度的方向．

解答 解：如图，连接AC，将AC四等分，则根据匀强电场中沿电场线方向相等距离，电势差相等可知，E点的电势为9V，F点电势为-3V，连接BE，则BE为一条等势线，根据几何知识可知，DF∥BE，则DF也是一条等势线，所以D点电势U_D=-3V．
场强方向则垂直等势线，且沿着电场线的方向电势降低，

故答案为：-3V；垂直于B与AC四等分点（近A点）的连线，指向右下．

点评 本题的技巧是找等势点，作等势线，充分利用匀强电场的等势面相互平行，而且沿电场线方向相等距离，电势差相等进行作图．