Question

如图所示，A、B、C三点在同一匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=30°，BC=20cm．把一个电荷量q=2×10^-5C的正电荷从A移到B电场力做功为零，从B移到C克服电场力做功1.0×10^-3J．则该电场的电场强度大小为

 

V/m，方向为

 

．若把C点的电势规定为零，则该电荷在B点电势能为

 

．

Answer 1

分析：由题意可知AB两点电势相等，则可知AB是一条等势线，由电场线可等势面的关系可知电场线；由电场力做功可求得BC两点的电势差，则可确定电场线的方向，由U=Ed可求得电场强度．根据电场力做功与电势能变化的关系，确定电荷在B点电势能．

解答：解：据题正电荷从A移到B，电场力做功为零，则由电场力做功的特点可知，AB两点电势相等，故AB应为等势线．
因电场线与等势面相互垂直，故过C作AB的垂线，该垂线一定是一条电场线，如图所示；
正电荷从B到C过程，由W=Uq可知，BC两点的电势差 U_BC=

WBC

q

=

-1×10-3

2×10-5

V=-50V；
即C点电势高于B点的电势，故电场线垂直于AB向下；
BC间沿电场线的距离 d=BCsin30°=0.2×0.5m=0.1m；
由E=

U

d

可知：电场强度 E=

50

0.1

V/m=500V/m；
电荷从B移到C克服电场力做功1.0×10^-3J，其电势能增加1.0×10^-3J，若把C点的电势规定为零，该电荷在B点电势能为-1.0×10^-3J．
故答案为：500，垂直AB向下，-1.0×10^-3J．

点评：解决本题关键要掌握：电场线与等势面相互垂直，而且电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离．