Question

1．如圖，在勻強電場中有一△ABC，該三角形平面與電場線平行，O為三條中線AE、BF、CD的交點．將一電荷量為2.0×10^-8 C的正點電荷從A點移動到C點，電場力做的功為6.0×10^-7J；將該點電荷從C點移動到B點，克服電場力做功為4.0×10^-7 J，設(shè)C點電勢為零．由上述信息通過計算或作圖不能確定的是（　�。�

• A． 勻強電場的方向
• B． O點的電勢
• C． 將該點電荷沿折線AOD由A點移到D點動能的變化量
• D． 過A點的等勢線

Answer 1

分析 已知電荷在電場中兩點間移動時電場力所做的功，由U=$\frac{W}{q}$可以求出電場中兩點間的電勢差，已知C點的電勢，可以求出O點的電勢．

解答 解：由題意可知，C點的電勢Φ_C=0，U_AC=$\frac{{W}_{AC}}{q}$=$\frac{6.0×1{0}^{-7}}{2×1{0}^{-8}}$=30V=Φ_A-Φ_C=Φ_A，則：Φ_A=30V，U_CB=$\frac{{W}_{CB}}{q}$=$\frac{-4×1{0}^{-7}}{2×1{0}^{-8}}$=-20V=Φ_C-Φ_B=-Φ_B，則Φ_B=20V，
在勻強電場中，沿同一直線相同距離上的電勢差相等，因為E是BC的中點，則E點的電勢Φ_E=$\frac{{φ}_{B}}{2}$=10V；
所以有：U_AE=Φ_A-Φ_E=30V-10V=20V，
因為O點是三角形三條中線的交點，則AO=2OE，
所以：U_OE=$\frac{{U}_{AE}}{3}$=$\frac{20}{3}$V=Φ_O-Φ_E=Φ_O-10V，則：Φ_O=$\frac{50}{3}$V，綜上所述有：
AD、根據(jù)已知條件可以找出與圖示B點電勢相同的點，從而確定等勢面，進而確定電場線的方向，故AD正確；
B、由上述分析可知，可以求出O點的電勢，故B正確；
C、如果只在電場力作用下沿直線AO由A點移到O點移動電荷，由動能定理可以求出動能的變化量，現(xiàn)在不知到電荷的受力情況，因此無法求出將該點電荷沿直線AO由A點移到O點動能的變化量，故C錯誤．
本題選不能確定的，故選：C．

點評 知道電勢差與電場力做功的關(guān)系、知道三角形三條中線的交點到三角形頂點與對應(yīng)邊中點間的距離關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．