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精英家教网如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm,把一个电荷q=10-5C的正电荷从A移到B时,电场力做功为零;从B移到C电场力做功为-1.73×10-3J,则A、B两点的电势差UAB=
 
V,电势φA
 
(填“高于”、“等于”或“低于”)φB;B、C两点的电势差UBC=
 
V,电势φB
 
(填“高于”、“等于”或“低于”)φC,该匀强电场的场强大小为
 
V/m,方向为
 
.
分析:根据一个q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,可知,A与B电势相等.根据电荷从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,由电势差的公式求出BC间的电势差.由E=
U
d
求场强大小,根据等势线与电场线垂直且由电势高处指向电势低处.
解答:解:1、电荷从A移到B时,电场力做功为零,根据WAB=qUAB
得UAB=0
因为UAB=φA-φB,所以φA=φB
2、根据WBC=qUBC
得UBC=
WBC
q
=
-1.73×10-3
10-5
V=-173V

因为φB-φC=UBC<0,所以φB<φC.
3、由题,q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,则A与B电势相等,AB连线是一条等势线.
BC间电势差为UBC=-173V
则该匀强电场的场强大小:E=
|UBC|
BC?sin60°
=
173
0.2×
3
2
=1000V/m
,
电场线垂直于等势面,即垂直于AB,沿电场线电势降低,由于B点电势低于C点电势,故电场线垂直于AB向上.
故答案为:0;等于;-173;低于;1000;垂直于AB向上.
点评:本题根据题设条件找到等势点,作出等势线,根据电场线与等势线垂直,并由高电势处指向低电势处作电场线是常规思路.
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