- 电势差与电场强度的关系
- 共485题
如图所示，在一匀强电场中，将Q=-2×10-6C负电荷由A点移至B点，需克服电力做功W=4×10-5J，已知AB连线长为0.1m，AB连线与电场线间的夹角θ=60°，则A、B两点间的电势差UAB=______V，场强E=______V/m．
正确答案
由公式：UAB=
由UAB=Edcosθ得：E=
故答案为：20；400
如图所示，一个系在丝线下端的带正电、可视为点电荷的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电、可视为点电荷的小球A的电量为Q，B球的质量为m，电量为q，丝线偏向角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中．
（1）小球B所在位置的电场强度的大小为多少？方向如何？
（2）A、B两球之间的距离为多少？
正确答案
（1）取B球为研究对象，受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用．
根据平衡条件可知qE=mgtanθ，
解得E=
方向：水平向右．
（2）根据库仑定律可知：qE=k
将（1）式中E=
带入可得r=
答：（1）小球B所在位置的电场强度的大小为得E=
（2）A、B两球之间的距离为得r=
如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体．筒的侧壁为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2．在电键K断开时，两室中气体压强均为p0=240Pa，ND间距l1=1μm，DM间距l2=3μm．将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动．稳定后，ND间距l1′=3μm，DM间距l2′=1μm，活塞D所带电量的绝对值q=ε0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量ε0=8.85×10-12C2/Nm2）．求：
（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
（2）活塞受到的电场力大小F；
（3）M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；
（4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由．
正确答案
（1）电键未合上时两室中气体压强为p0．
设电键合上后，两室中气体压强分别为p1、p2，
由玻意耳定律p0l1S=p1l1′S，
p1=
p0l2S=p2l2′S，
p2=3p0=720Pa．
两室中压强分别为80Pa和720Pa；
（2）活塞受到的气体压强差为△p=p2-p1=640Pa，
活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力F=△pS=0.128N．
电场力为0.128N；
（3）活塞受到的电场力大小F=qEM，其中活塞带电量q=ε0SE，E由D、M所带等量导号电荷共同产生．
根据电场叠加原理，M产生的场强大小EM=
EM=6×106V/m，U=El2′=12V，
M产生的场强为6×106V/m；电源电压为12V；
（4）活塞向上移动；
当滑片P由B向A滑动时，DM间电压减小场强减小，DN间场强变大，活塞受到向下的电场力减小，电场力与气体压力间的平衡被破坏，活塞向上移动．
将一正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了2.4×10-6J的功，已知AB两点的电势差为240V，那么该正电荷的电量为______C，电荷的电势能______（填“增加”或“减少”）了______J．
正确答案
电荷在电场力作用下发生位移，导致电场力做功．
则有：W=qU 所以q=
由于电荷从A到B电场力做正功，导致电荷的电势能减少．则电场力做多少功，电势能就减少多少，即减小了2.4×10-6J．
故答案为：1×10-8，减小，2.4×10-6．
空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系，M，N，P为电场中的三个点，M点的坐标（0，a，0），N点的坐标为（a，0，0），P点的坐标为
正确答案
3/4 V
扫码查看完整答案与解析