Question

如图所示，匀强电场方向平行于xoy平面，在xoy平面内有一个以O点为圆心，半径R=5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点间电势差满足U_OP=50sinθ（V），则该匀强电场强度大小E=

 

V/m，方向沿

 

．

Answer 1

分析：任意一点P的电势U=50sinθ（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=

U

d

，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=50sinθ（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50V，
当θ=180°或0°时，P的电势最小，为0V，
根据U=Ed得：E=

U

d

=

50

0.05

=1000V/m
故答案为：1000，y轴正方向

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．注意公式U=Ed中d表示两点沿电场线方向上的距离．