题目内容
如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长a=20cm,正六边形的六个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V,则D、E、F三点的电势分别为UD= V,UE= V,UF= V.电场强度E= V/m.
【答案】分析:在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势的降落必定相等,根据这个特点并结合几何关系就可以得到D点的电势;匀强电场的等势面是一系列的平行且等间距的直线,电场线必定与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面,结合以上特点就可以画出电场线.
解答:解:在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势的降落必定相等,由于从A到D方向平行与BC方向,且AD间距等于BC间距的两倍
故有
φD-φA=2(φC-φB)
代入数据解得
φD=7V
设O为正六边形的中点,由于AO间距等于BC间距,有
φO-φA=φC-φB
解得
φO=3V
故AO中点O′间距为1V,与B点的电势相等,又由于电场强度的方向D指向A匀强电场的等势面是一系列的平行且等间距的直线,而且电场线必定与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面,故场强方向为从D指向A;那么E=
且BF与CE垂直于DA,即为等势线,故又有φE=φC=5V,φF=φB=1V
故答案为:7; 5; 1; 20.
点评:本题关键要明确匀强电场中沿着任意方向电势降落相等,同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系,然后结合几何关系分析求解.
解答:解:在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势的降落必定相等,由于从A到D方向平行与BC方向,且AD间距等于BC间距的两倍
故有
φD-φA=2(φC-φB)
代入数据解得
φD=7V
设O为正六边形的中点,由于AO间距等于BC间距,有
φO-φA=φC-φB
解得
φO=3V
故AO中点O′间距为1V,与B点的电势相等,又由于电场强度的方向D指向A匀强电场的等势面是一系列的平行且等间距的直线,而且电场线必定与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面,故场强方向为从D指向A;那么E=
且BF与CE垂直于DA,即为等势线,故又有φE=φC=5V,φF=φB=1V
故答案为:7; 5; 1; 20.
点评:本题关键要明确匀强电场中沿着任意方向电势降落相等,同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系,然后结合几何关系分析求解.
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