7.a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是φa=5 V,φb=2 V,φc=4 V,则如图所示的示意图中能表示该电场的电场强度方向的是(　　)

解析在匀强电场中,沿同一方向电势均匀变化,将线段ab三等分,靠近a的等分点电势为4 V,该等分点与c点的连线为一等势线,作该等势线的垂线并指向b点的一侧,该线所指的方向就是电场强度的方向。

答案D

8.

如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为10-8 C的正点电荷从A点移到B点,静电力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服静电力做功3×10-6 J,则:

(1)UAB、UAC、UBC各为多少?电场线方向如何?

(2)若AB边长为2√3 cm,求电场强度的大小。

解析本题要求利用匀强电场中静电力做功、电势差与电场强度的关系进行求解,特别是要求根据电势差的情况判断电场强度的方向。

　　(1)正点电荷从A点移到B点时,静电力做正功,故A点电势高于B点电势,可求得

　　UAB=W/q=(3×10^("-" 6))/(10^("-" 8) ) V=300 V

　　负点电荷从A点移到C点,静电力做负功,A点电势高于C点电势,可求得UAC=W/q=300 V。因此B、C两点电势相等,UBC=0。由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此,BC为一等势线,故电场线方向垂直于BC,设D为线段BC的中点,则电场强度方向为由A指向D。

　　(2)线段AB在电场强度方向的距离d等于线段AD的长度,故由匀强电场中电势差与电场强度的关系式可得

　　E=U_AB/d=300/(2√3×10^("-" 2)×cos30"°" ) V/m=1×104 V/m。

答案(1)300 V　300 V　0　电场线方向垂直于BC,设D为线段BC的中点,则电场强度方向由A指向D

　　(2)1×104 V/m

能力提升

1.如图所示为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2 cm,则电场强度E的大小和方向分别为(　　)