题目内容

7.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC垂直于BC,∠ABC=60°,AC=20cm,把一个电量q=1×10-5C的正电荷从A点移到B点,电场力做功为零;从A点移到C点,克服电场力做功1.0×10-3J,则该匀强电场的场强大小及方向是(  )
A.500V/m,垂直AC向左B.500V/m,垂直AB斜向下
C.1000V/m,垂直AB斜向下D.1000V/m,垂直AB斜向上

分析 由题意可知AB两点电势相等,则可知等势面,由电场线可等势面的关系可知电场线;由电场力做功可求得BC两点的电势差,则可确定电场线的方向,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,则由电场力做功的特点可知,AB两点电势相等,故AB应为等势面;
因电场线与等势面相互垂直,故过C做AB的垂线,一定是电场线;
因从B到C由W=Uq可知,BC两点的电势差U=$\frac{W}{q}$=$\frac{-0.001}{1×1{0}^{-5}}V=100V$;
即C点电势高于B点的电势,故电场线垂直于AB斜向下;
BC间沿电场线的距离d=ACsin30°=0.1m;
由E=$\frac{U}{d}$可知
电场强度E=$\frac{100}{0.1}$V/m=1000V/m,垂直AB斜向下
故选:C

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

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