Question

15．如图所示，在匀强电场中分布着A、B、C 三点，且BC=20cm．当把一个电荷量q=10^-5C 的正电荷从A 点沿AB线移到B点时，电场力做功为零．从 B点移到C点时，电场力做功为-1.73×10^-3J．则BC两点电势的高低φ_B大于φ_C，（填“大于”“小于”或“等于”）电场的方向为垂直于AB向右下方，场强的大小为1000v．

Answer 1

分析 由题意可知AB两点电势相等，则可知AB为等势面，由电场线可等势面的关系可确定电场线的方向；
由电场力做功可求得BC两点的电势差，则可确定电场的方向，由U=Ed可求得电场强度

解答 解：正电荷从A移到B，电场力做功为零，由电场力做功的特点可知，A、B两点电势相等，故AB连线应为等势线；
因为电场线与等势面相互垂直，故过C作AB的垂线，一定是电场线；
因从B到C，由W=Uq可知，B、C两点间的电势差：U_BC=$\frac{W}{q}=\frac{-1.73×1{0}^{-3}}{1{0}^{-5}}$V=-173V；
即C点电势高于B点的电势，故电场线垂直于AB向右下方；
BC间沿电场线的距离：d=BCsin60=0.173m；
由E=$\frac{U}{d}$可知电场强度为：E=$\frac{U}{d}=\frac{173}{0.173}$V/m=1000V/m；
故答案为：大于，垂直于AB向右下方；1000v

点评 解决本题关键要掌握：电场线与等势面相互垂直，而且电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离