Question

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一等腰三角形，AB=c，底角α=30°，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向平行于紙面．現(xiàn)有一電子，在電場(chǎng)力作用下，經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到C動(dòng)能減少E_k，而質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下，經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到B動(dòng)能增加也等于E_k，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向的判斷正確的是（　�。�

• 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：電子在電場(chǎng)力作用下，從A運(yùn)動(dòng)到C，動(dòng)能減小量與質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下，從A到B，動(dòng)能的增加量相等；由于電子與質(zhì)子的電性相反，從而得出BC兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直的特性，確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．并由電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致電勢(shì)能的變化從而引起動(dòng)能變化，進(jìn)而得出電勢(shì)差U=

△EP

q

，再由E=

U

d

，算出電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

解答：解：電子在電場(chǎng)力作用下，經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到C動(dòng)能減少E_k，則電勢(shì)能增加E_k，而質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下，經(jīng)A運(yùn)動(dòng)到B動(dòng)能增加也等于E_k，則電勢(shì)能減小E_k，由于電子與質(zhì)子的電性相反，則得出B點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等且比A點(diǎn)電勢(shì)低．由于勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以BC連線(xiàn)即為等勢(shì)面．又因電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面相互垂直，且沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，則有電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直BC連線(xiàn)并由A指向與BC．
電子A運(yùn)動(dòng)到C動(dòng)能減少E_k，則電勢(shì)能增加E_k，說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功，功值為E_k，由電勢(shì)差U=

△EP

q

=

-EK

-e

，再由E=

U

d

=

EK e

c 2

=

2EK

ec

因此，只有D正確；ABC均錯(cuò)誤；
故選：D

點(diǎn)評(píng)：本題考查：由電荷的動(dòng)能變化來(lái)確定電勢(shì)能變化，從而確定電勢(shì)；并由電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直特性，來(lái)確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．而由電勢(shì)能與電荷量確定電勢(shì)差，再由電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系來(lái)確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�同時(shí)注意求電勢(shì)差時(shí)電荷量的電性，及沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離d．