Question

7．如图，xOy坐标系处于一匀强电场内，将一电量为-q的点电荷由A点分别移至x轴上的B点、C点，电场力做功均为W（W＞0），此电场的场强方向为+y方向．若在恒定外力作用下使电荷沿AB做直线运动，A点坐标为（d，d），∠ABC=60°，则此外力的最小值为$\frac{W}{2d}$．

Answer 1

分析 将质量为m（重力不计），电量为q的负电荷由y轴上的A点移至x轴上的B点或者C点时，电场力做功均为W，故BC是等势面，匀强电场的等势面与电场线垂直；当恒定外力与电场力的垂直AB方向的分力平衡时，该恒力最小．

解答 解：-q的点电荷由A点分别移至x轴上的B点、C点，电场力做功均为W，故BC为等势面，故电场线垂直于x轴，因移动的是负电荷，且电场力做正功，故你着电场线运动，故场强方向眼y轴正方向
从A到B电场力做功为W，则qEd=W，故qE=$\frac{W}{d}$
对电荷受力分析施加的最小力为F=$qEcos60°=\frac{W}{2d}$
故答案为：+y方向，$\frac{W}{2d}$

点评 本题关键是先结合匀强电场的特点找到等势面，然后根据平行四边形定则判断恒力的最小值，不难