题目内容
如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V,则下列说法正确的是( )
分析:连接AC,根据匀强电场电势随距离均匀变化(除等势面)的特点,则知AC中点的电势为2V,连接EB,EB即为一条等势线,CA连线即为一条电场线,由BA间的电势差,由公式U=Ed求出场强大小.由W=qU,则电场力做功就可以求解.
解答:解:A、B、由几何知识得知,CA⊥EB,EB是等势线,则CA连线必为一条电场线,而且电场强度的方向由C指向A.BA间的电势差为UBA=1V,又UBA=EdABcos30°,得场强E=
=
V/m=
V/m.故A错误、B正确.
C、由上得知,E的电势为2V,F点与A点的电势相等为1V,则正电荷从E点移到F点,电场力做正功,而且为WEF=qUEF=q(φE-φF)=1.6×10-19×(2-1)J=1.6×10-19J.故C错误.
D、由上得知,D的电势与C点电势相等为3V,F点与A点的电势相等为1V,则电子从F点移到D点,电场力做正功,而且为WFD=qUFD=q(φF-φD)=-1.6×10-19×(1-3)J=3.2×10-19J,电势能将减小3.2×10-19J.故D错误.
故选:B.
UBA |
dABcos30° |
1 | ||||
0.1×
|
20
| ||
3 |
C、由上得知,E的电势为2V,F点与A点的电势相等为1V,则正电荷从E点移到F点,电场力做正功,而且为WEF=qUEF=q(φE-φF)=1.6×10-19×(2-1)J=1.6×10-19J.故C错误.
D、由上得知,D的电势与C点电势相等为3V,F点与A点的电势相等为1V,则电子从F点移到D点,电场力做正功,而且为WFD=qUFD=q(φF-φD)=-1.6×10-19×(1-3)J=3.2×10-19J,电势能将减小3.2×10-19J.故D错误.
故选:B.
点评:本题的关键找等势点,作出电场线,这是解决这类问题常用方法.同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系.
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