Question

13．如图所示，在匀强电场中，正方形ABCD所在平面与电场线平行，若将一电荷量为1.0×10^-8C的正点电荷从B点移到C点克服电场力做功为2.0×10^-8J，将该点电荷从B点移动到A点，电场力做功为2.0×10^-8J，设B点电势为零，由上述信息通过计算能确定的是（　　）

• A． 电场强度的大小
• B． 该点电荷在A点时的电势能
• C． 匀强电场的场强方向为由C指向D
• D． 将该点电荷由D点移到A点电场力做的功

Answer 1

分析 根据电场强度E=$\frac{U}{d}$分析；根据电场力做的功等于电势能的减少量分析B选项；根据U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$、U_BA=$\frac{{W}_{BA}}{q}$计算电势差，由此确定等势线和电场线方向；
根据电场力做功计算公式求解电场力做的功．

解答 解：A、由于正方形的边长不知道，所以无法确定电场强度大小，故A错误；
B、电场力做的功等于电势能的减少量，将该点电荷从B点移动到A点，电场力做功为2.0×10^-8J，而B点电势为零，则A点的电势能为E_P=-2.0×10^-8J，故B正确；
C、根据题意可得，U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$=$\frac{-2×1{0}^{-8}}{1.0×1{0}^{-8}}$V=-2V，则U_CB=-U_BC=2V，B点电势为零，φ_C=2V；U_BA=$\frac{{W}_{BA}}{q}$=2V，则φ_A=-2V；而U_BA=U_CD，φ_D=0，所以AD为等势线，电场线的方向沿CA方向，故C错误；
D、将该点电荷由D点移到A点电场力做的功W_DA=qU_DA=1.0×10^-8C×2=2.0×10^-8J，故D正确；
故选：BD．

点评 本题关键要掌握电场力做功与电势差的关系、电势差与电势的关系；知道电场力做功的计算公式为W_AB=qU_AB，解答时做功的正负和电荷量的正负一并代入计算；另外要掌握电势的定义式，即电荷在某点的电势能与该电荷电荷量的比值就等于该点的电势，计算时电势能和电荷量的正负号一并代入计算．