Question

在一个匀强电场中有A、B、C三点，AB长 为5cm，AC为3cm，BC为4cm，如图所示，电场强度方向平行于纸面，电子在电场力 作用下由C运动到A，动能减少120eV，质子在电场力作用下由C运动至B，动能增加120eV，求该匀强电场的大小和方向．

Answer 1

分析：根据动能定理和电势差公式分别求出C、A间和C、B间电势差，找出等势点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，且由电势高处指向电势低处，作出电场线．由U=Ed公式求出场强大小．

解答：解：据题，C、A间电势差为U_CA=

WCA

-e

=

△EKCA

-e

=

-120eV

-e

=120V，C、B间电势差为U_CB=

△EKCB

e

=

120eV

e

=120V，那么，AB两点电势相等，AB为一条等势线．根据电场线与等势线的关系，作出电场线方向如图．
图中D是AB上一点，则CD间电势差等于CA间电势差，即U_CD=U_CA=120V
据题，AB长为5cm，AC为3cm，BC为4cm，由几何知识得到，∠A=53°，

.

CD

=

.

AC

sin53°=2.4cm=2.4×10^-2m
电场强度E=

UCD

. CD

=

120

2.4×10-2

V/m=5000V/m
答：该匀强电场的大小为50V/m，方向垂直于AB向上，如图．

点评：此题运用电势差公式U=

W

q

时，U、W、q都要代入符号进行计算．电场线与等势面的关系掌握要牢固．