Question

勻強電場中的A、B、C三點的如圖所示，連線構成邊長為

3

a的等邊三角形．把帶電量為-e的電子從A移動到B，電場力做功W；把帶電量為e的粒子從B移到C，電場力也做功W，則下列說法中正確的是（　　）

• A．A、B、C三點的電勢關系為?_A＞?_B＞?_C
• B．A、B、C三點的電勢關系為?_A＞?_B=?_C
• C．電場強度的方向一定與BC垂直
• D．若場強與紙面平行，則場強大小等于

  2W

  3ea

Answer 1

分析：電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加．通過電場力做功找出等勢點，作出等勢線，電場線方向與等勢線垂直，即可知道電場線的方向．通過電場力做功，求出電勢差，根據E=

U

d

求出電場強度的大小．

解答：解：A、電量為-e的電子從A點移動到B點，電場力做功W，電量為e的粒子從B點移動到C點，電場力做正功仍為W，則若電子從A到C，電場力做為0，所以?_A=?_C；若移動的是負電荷，隨著電場力做正功，電勢能減小，所以電勢在增加；若是正電荷，則隨著電場力做正功，電勢能減小，而電勢是減小，故有?_A＜?_B，?_B＞?_C，因此AB均錯誤；
C、電量為-e的電子從A點移動到B點，電場力做功W，電量為e的粒子從B點移動到C點，電場力做正功仍為W，則若電子從A到C，電場力做為0，所以A、C兩點是等勢點．所以電場線方向垂直于AC．故C錯誤；
D、由題意可知，電子從B到C電場力做功為W，則有BC間的電勢差大小U_BC=-

W

e

，
BC間沿電場線方向上距離為d=

3

2

×

3

a=

3

2

a，所以E=

UBC

d

=

2W

3ea

．故D正確，A、B、C錯誤．
故選D．

點評：解決本題的關鍵知道電場力做功與電勢能的關系，以及知道電場線與等勢線垂直．