移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A.865 V/m,垂直AC向左
B.865 V/m,垂直AC向右
C.1 000 V/m,垂直AB斜向上
D.1 000 V/m,垂直AB斜向下
解析:把电荷q从A移到B,电场力不做功,说明A、B两点在同一等势面上,因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB即为等势线,场强方向应垂直于等势面,可见,选项A、B不正确。
UBC==- V=-173 V。B点电势比C点低173 V,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB斜向下,场强大小
E=== V·m-1=1 000 V·m-1,因此选项D正确,C错误。答案:D
9.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×
10-8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7 J。求:
(1)匀强电场的电场强度E。
(2)电荷从b移到c,电场力做功W2。
(3)a、c两点间的电势差Uac。
解析:(1)设a、b两点间的距离为d,由题意有W1=qUab,E=
由以上两式得E== V/m=60 V/m
(2)设b、c两点沿场强方向距离为d1,
Ubc=Ed1,d1=bc·cos60°,W2=qUbc
解得:W2=qE·bc·cos60°
=4×10-8×60×12×10-2×0.5 J=1.44×10-7 J。
(3)设电荷从a移到c电场力做功为W,
则W=W1+W2,W=qUac