Question

如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰三角形，AB=c，底角α=30°，电场强度的方向平行于纸面．现有一电子，在电场力作用下，经A运动到C动能减少E_k，而质子在电场力作用下，经A运动到B动能增加也等于E_k，则该匀强电场的电场强度E的大小和方向的判断正确的是（　　）

• A．E=

  2 3 Ek

  3ec

  ，方向垂直于AB并由B指向AC
• B．E=

  2Ek

  ec

  ，方向垂直于AB并由B指向AC
• C．E=

  2 3 Ek

  3ec

  ，方向垂直于BC并由A指向BC
• D．E=

  2Ek

  ec

  ，方向垂直于BC并由A指向BC

Answer 1

分析：电子在电场力作用下，从A运动到C，动能减小量与质子在电场力作用下，从A到B，动能的增加量相等；由于电子与质子的电性相反，从而得出BC两点的电势高低，根据电场线与等势面垂直的特性，确定电场强度的方向．并由电场力做功，导致电势能的变化从而引起动能变化，进而得出电势差U=

△EP

q

，再由E=

U

d

，算出电场强度的大小．

解答：解：电子在电场力作用下，经A运动到C动能减少E_k，则电势能增加E_k，而质子在电场力作用下，经A运动到B动能增加也等于E_k，则电势能减小E_k，由于电子与质子的电性相反，则得出B点与C点的电势相等且比A点电势低．由于匀强电场，所以BC连线即为等势面．又因电场线与等势面相互垂直，且沿着电场线方向电势降低，则有电场强度方向垂直BC连线并由A指向与BC．
电子A运动到C动能减少E_k，则电势能增加E_k，说明电场力做负功，功值为E_k，由电势差U=

△EP

q

=

-EK

-e

，再由E=

U

d

=

EK e

c 2

=

2EK

ec

因此，只有D正确；ABC均错误；
故选：D

点评：本题考查：由电荷的动能变化来确定电势能变化，从而确定电势；并由电场线与等势面垂直特性，来确定电场强度的方向．而由电势能与电荷量确定电势差，再由电势差与电场强度关系来确定电场强度的大小．同时注意求电势差时电荷量的电性，及沿着电场线方向的距离d．