Question

在一個勻強電場中有A、B、C三點，AB長 為5cm，AC為3cm，BC為4cm，如圖所示，電場強度方向平行于紙面，電子在電場力 作用下由C運動到A，動能減少120eV，質子在電場力作用下由C運動至B，動能增加120eV，求該勻強電場的大小和方向．

Answer 1

分析：根據動能定理和電勢差公式分別求出C、A間和C、B間電勢差，找出等勢點，作出等勢線，根據電場線與等勢線垂直，且由電勢高處指向電勢低處，作出電場線．由U=Ed公式求出場強大小．

解答：解：據題，C、A間電勢差為U_CA=

WCA

-e

=

△EKCA

-e

=

-120eV

-e

=120V，C、B間電勢差為U_CB=

△EKCB

e

=

120eV

e

=120V，那么，AB兩點電勢相等，AB為一條等勢線．根據電場線與等勢線的關系，作出電場線方向如圖．
圖中D是AB上一點，則CD間電勢差等于CA間電勢差，即U_CD=U_CA=120V
據題，AB長為5cm，AC為3cm，BC為4cm，由幾何知識得到，∠A=53°，

.

CD

=

.

AC

sin53°=2.4cm=2.4×10^-2m
電場強度E=

UCD

. CD

=

120

2.4×10-2

V/m=5000V/m
答：該勻強電場的大小為50V/m，方向垂直于AB向上，如圖．

點評：此題運用電勢差公式U=

W

q

時，U、W、q都要代入符號進行計算．電場線與等勢面的關系掌握要牢固．