如图,一匀强电场的方向平行于直角三角形所在的平面,其中A点电势为3V,B点电势为6 V,C点电势为9V。已知∠ACB=30°,AB边长为 cm ,下列说法正确的是
A.该电场强度的大小为2 V /cm
B.该电场强度的大小为V/cm
C.电子在A点的电势能比在B点的低3e V
D.电子从A点运动到C点电场力做功为6e V
AD
【详解】
AB.在匀强电场中,D点电势为
因此BD连线即为等势线,画出电场线如图所示
因 AB=cm,则AB两点沿电场线方向的距离为
d=ABcos30°=1.5cm
BA间的电势差
UBA=φB-φA=3V
则匀强电场的场强
选项A正确,B错误;
C.负电荷在低电势点电势能大,则电子在A点的电势能比在B点的高3e V,选项C错误;
D.电子从A点运动到C点电场力做功为,选项D正确。
故选 AD.
电场的能的性质:
电场力做功的特点在电场中移动电荷时,电场力对电荷做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷的运动路径无关。这一点与重力做功的情况类似。沿任一闭合路径移动一周,电场力所做的总功为零。
电势高低的比较方法:
(1)根据电场线或等势面判断。沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(2)利用电势差的正负判断。判断出的正负,再由比较的大小。若,则;则
(3)利用场源电荷判断。取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势低。点电荷电场中某固定点的电势与场源电荷的电性及电荷量有关。场源电荷带正电时,电荷量越大.该点电势越高;场源电荷带负电时则相反。
(4)利用电势叠加判断。苦有多个场源电荷时,每个场源电荷产生的电场中的电势已知或易于判断,可将每个电场的电势先判断后叠加从而得到总电势。
(5)根据电场力做功来判断。正电荷在电场力作用下移动时,电场力做正功,电荷由高电势处移向低电势处;正电荷克服电场力做功,电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷,情况正好相反。
(6)根据电势能判断。正电荷在电势高处电势能较大,负电荷在电势低处电势能较大。
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