Question

5．如图，在匀强电场中，场强方向与△abc所在平面平行，ac⊥bc，∠abc=60°，$\overline{ac}$=0.2m，一个电量q=1×10^-5C的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，电场力做功为1×10^-3J，则该匀强电场的场强大小和方向分别为（　　）

• A． 500V/m，沿ab由a指向b
• B． 500V/m，垂直ab向上
• C． 1000V/m，垂直ab向上
• D． 1000V/m，沿ac由a指向c

Answer 1

分析 由题意可知ab两点电势相等，则可知ab是一条等势线，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应为等势线；
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；
正电荷从a到c过程，由W=Uq可知，ac两点的电势差 U_ac=$\frac{W}{q}$=$\frac{1.0×1{0}^{-3}}{1×1{0}^{-5}}$V=100V；
即a点电势高于c点的电势，故电场线垂直于ab斜向上；
ac间沿电场线的距离d=ac•cos60°=0.2×0.5m=0.1m；
由E=$\frac{U}{d}$可知：电场强度E=$\frac{100}{0.1}$V/m=1000V/m；
方向垂直ab向上．
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．