Question

13．如图所示A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L=2cm，电荷量为q=-1.0×10^-5 C的电荷由A移动到C电场力做功W₁=4.0×10^-5 J，该电荷由C移动到B电场力做功W₂=-2.0×10^-5 J，若B点电势为零，由以上条件可知：A点的电势为-2V，场强的大小为200V/m，场强的方向为C指向A．

Answer 1

分析 根据试探电荷的电荷量和电场力做功，根据公式U=$\frac{W}{q}$分别求出A与无穷远间、A与B间电势差，无穷远处电势为零，再确定A、B两点的电势．再由U=Ed确定电场强度的大小和方向．

解答 解：对于C、B间电势差为U_CB=$\frac{{W}_{CB}}{q}$=$\frac{-2×1{0}^{-5}}{-1×1{0}^{-5}}$V=2V，
若B点电势为零，U_CB=φ_C-φ_B，则C点电势φ_C=2V．
而A与C间的电势差为U_AC=$\frac{{W}_{AC}}{q}$=$\frac{4.0×1{0}^{-5}}{-1.0×1{0}^{-5}}$V=-4V，
U_AC=φ_A-φ_C，则A点电势φ_A=-2V．
由上分析可知，AC连线的中点M电势为0，M与B点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BM⊥AC，
根据沿着电场线方向，电势降低，则有匀强电场的方向由C到A；
则根据U=Ed可知，E=$\frac{{U}_{CA}}{L}$=$\frac{4}{0.02}$=200V/m
故答案为：-2；200；C指向A

点评 本题考查对电势差公式的应用能力，要注意在U=$\frac{W}{q}$应用时，各量均需代入符号，同时还要明确各物理量的符号的意义．