题目内容

10.如图所示,A、B、C三点在同一匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=30°,BC=20cm.把一个电荷量q=2×10-5C的正电荷从A移到B电场力做功为零,从B移到C克服电场力做功1.0×10-3J.
(1)若把C点的电势规定为零,则该电荷在B点电势能为-1×10-3J.
(2)该电场的电场强度大小为500V/m.
(3)若从C点沿CB方向飞入一正电荷,其运动轨迹是丙.(选填甲、乙或丙)

分析 (1)根据功能关系和零势能面的性质即可求出B点的电势能;
(2)根据W=Uq求出CB间的电势差,再根据U=Ed求出电场强度;
(3)根据粒子受力方向和运动方向进行分析,根据力和运动的关系即可确定运动轨迹.

解答 解:(1)把C点的电势规定为零,由于从B到C电场力做负功,故B点的电势能小于C点的电势能,故B点的电势能为:EP=-1×10-3J;
(2)AB为等势面,有:UBC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$=$\frac{-1.0×1{0}^{-3}}{2×1{0}^{-5}}$=-50V;
UCB=-UBC=50V
由于AB电势相等,故电场线垂直AB,则根据U=Ed可知:
E=$\frac{U}{BCsin30°}$=$\frac{50}{0.2×0.5}$=500V/m;
(3)粒子从C点飞入,受力方向将沿电场线方向,故粒子向向下偏转,故应为丙轨迹
故答案为:(1)-1×10-3J; (2)500;(3)丙.

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.

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