分析 应用电势差定义求出ab、ac间的电势差,然后应用匀强电场场强与电势差的关系求出电场强度;
电场线与等势面相互垂直,电场线由高等势面指向低等势面,据此确定电场强度的方向.
解答 解:由题意可知:Uac=$\frac{{W}_{ac}}{{q}_{2}}$=$\frac{3×1{0}^{-6}}{1.5×1{0}^{-8}}$=200V,
Uab=$\frac{{W}_{ab}}{{q}_{1}}$=$\frac{-8×1{0}^{-6}}{-2×1{0}^{-8}}$=400V,ab的中点为e,则Uae=200V,
直线ce是一条等势线,电场线与等势面(线)相互垂直,
电场线由高等势面指向低等势面,电场方向如图所示(红线);
由几何知识得:α=90°-37°=53°,bc=absin37°=10×0.6=6cm=0.06m,
ae=be=$\frac{1}{2}$ab=$\frac{1}{2}$×10=5cm=0.05m,(ce)2=(bc)2+(be)2-2bc•becosα,
解得:ce=5cm,β=180°-2α=180°-2×53°=74°,
电场强度:E=$\frac{{U}_{ae}}{aesinβ}$=$\frac{200}{0.05sin74°}$≈4166.67V/m;
答:匀强电场的场强大小为1666.67V/m,方向:如图所示.
点评 本题考查了求电场强度的大小与方向,应用电势差的定义式求出电势差、找出等势线是解题的前提与关键,应用匀强电场场强与电势差的关系可以求出场强;解题时注意几何知识的应用,解题时注意单位换算.
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A. | 在下滑过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1 | |
B. | 从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,机械能守恒 | |
C. | 从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程,有(W1-△Ek)机械能转化为电能 | |
D. | 从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W1+W2 |
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