- 电势差与电场强度的关系
- 共485题
如图13-7-7所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C,相邻两个等势面间距离为10 cm,此电场的电场强度为3 000 V/m,若B点的电势为零,求A、C的电势.
图13-7-7
正确答案
φA="300" V,φC="-300" V或φA="-300" V,φC="300" V
由U=Ed可知,相邻两等势面间的电势差的大小|UAB|=|UBC|="Ed=3" 000×0.1 V="300" V,
那么:φA="300" V,φC="-300" V
或φA="-300" V,φC="300" V.
如图所示,A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板,一个质量m=10-4 kg、电荷量q=5×10-5 C的带正电微粒静止于两板的正中央,已知两板间距离为20 cm,取g="10" m/s2,求:
(1)两板间匀强电场的场强大小;
(2)两板间的电势差;
(3)若用某种方法将带电微粒的带电荷量减少一半,使带电微粒从两板正中央由静止开始运动,则经过多长时间微粒撞到板上?
正确答案
(1)20 V/m (2)4 V (3)0.2 s
(1)带电粒子静止,qE="mg,E=20" V/m.
(2)电势差U=Ed=20×0.2 V="4" V.
(3)若带电粒子的电荷量减少一半,则电场力减半,重力不变,则有mg-qE="ma,"
mg=ma,a=
g,s=
at2,即0.1=
×5×t2,解得t="0.2" s.
如右上图所示,一个动能为Ek的电子,垂直于A板从小孔C进入匀强电场,能到达最大深度为,设电子电荷量为e,A板接地,则B板的电势为__________.
正确答案
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由动能定理,有Ek=q·d·E,UB="-Ed " 联立,得UB=-
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在电场中将q=1×10-10 C的正电荷从A点移到B点,电势能减少了1×10-8 J,则UAB=_________;若是在A、B间移动的是负电荷,则负电荷的电势能_________(填“增加”或“减少”),UAB=___________.
正确答案
100 V 增加 100 V
电荷的电势能减少,动能增加,说明电场力做的是正功,即W=ΔE=1×10-8 J,故UAB=="100" V.
若是在A、B间移动的是负电荷,则负电荷的电势能将增加,UAB仍然等于100 V.
空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破裂,于是空气中出现了可以移动的电荷,空气变成了导体.这个现象叫做空气的“击穿”.已知空气的击穿场强为3×106 V/m,如果观察到某次闪电的火花长约100 m,发生此次闪电的电势差约为___________.
正确答案
3×108 V
闪电的电势差U=Ed=3×106×100 V=3×108 V.
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