Question

如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R=5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势差满足U_OP=25sinθ（V），则该匀强电场的大小和方向分别为（ ）

A．5 V/m，沿x轴正方向
B．25 V/m，沿y轴负方向
C．500 V/m，沿y轴正方向
D．250 V/m，沿x轴负方向

Answer 1

【答案】分析：任意一点P的电势U=25sinθ（V），当θ和θ+90°的时候，电势相等，
从数学角度可以看出关于y轴正向是θ与θ+90°的对称，电势总相等．
匀强电场的电场强度E=，根据U=Ed，表示出两点间的电势差，d表示两点沿电场线方向上的距离．
解答：解：任意一点P的电势U=25sinθ（V），当θ和θ+90°的时候，电势相等，
从数学角度可以看出关于y轴正向是θ与θ+90°的对称，电势总相等．
那么就是说每1条垂直于y轴正向都是等势面，
那么y轴正向方向就是场强方向．
当θ=90°时，P的电势最大，为25V，
当θ=180°或0°时，P的电势最小，为0V，
根据U=Ed得
E==500V/m，
故选：C
点评：解决本题的关键会运用U=Ed求匀强电场中两点间的电势差．