Question

如圖所示，在場強為E的勻強電場中，有相距為L的A、B兩點，其連線與場強方向的夾角為θ，A、B兩點間的電勢差U_AB=U₁現將一根長為L的細金屬棒沿AB連線方向置于該勻強電場中，此時金屬棒兩端的電勢差U_AB=U₂，則下列關于U₁和U₂的說法中正確的是（　　）

A．U₁=U₂=ELcosθ

B．U₁=U₂=-ELcosθ

C．U₁=ELcosθ，U₂=0

D．U₁=-ELcosθ，U₂=ELcosθ

Answer 1

分析：已知勻強電場的場強為E，A、B兩點間的距離為L及ab連線與電場方向的夾角為θ，根據公式U=Ed，求出兩點沿電場方向的距離d，再求解電勢差U₁．金屬棒放在電場中產生靜電感應現象，最終靜電平衡時，整個金屬是一個等勢體，U₂=0．

解答：解：由題，A、B兩點間的距離為L及AB連線與電場方向的夾角為θ，則這兩點沿電場方向的距離d=Lcosθ，A、B兩點間的電勢差U ₁=Ed=ELcosθ．
金屬棒放在電場中產生靜電感應現象，最終靜電平衡時，整個金屬棒是一個等勢體，故金屬棒兩端的電勢差U_AB=U₂=0．
故選：C．

點評：本題首先要想到勻強電場中電勢差與場強的關系式U=Ed，正確理解d的含義：兩點沿電場方向的距離．其次要掌握靜電平衡狀態的特點．