- 电势差
- 共407题
有关电场强度、电势差等的理解,下述说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、E=是电场强度E的定义式,采用比值法定义,场强E与试探电荷无关,是由电场本身决定的,故A错误;
B、由点电荷电场强度的决定式E=可知,在离点电荷距离r相同的圆周上各点电场强度大小相等,方向不同,所以各点电场强度不同,故B错误;
C、电势差U由电场本身决定,与试探电荷无关,由W=qU可知,在电场中移动电荷,电场力做功与两点间电势差成正比.故C正确.
D、由U=Ed可知,匀强电场中两点间沿电场线方向的距离越大,电势差越大,故D错误.
故选:C.
在静电场中,一个带电量q=2.0×10-9C的负电荷从A点移动到B点,在这过程中,电场力做功8.0×10-5J,则A、B两点间的电势差大小为( )
正确答案
解析
解:根据电势差的公式UAB=,得
UAB=V=4×104V,
故选C
有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4J的功,问:
(1)AB、BC间电势差各为多少?
(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?
正确答案
解:(1)AB间的电势差:
UAB=V
BC间的电势差:
UBC=V
(2)取B点电势为零,根据电势差的定义公式,有:
UAB=φA-φB
UBC=φB-φC
解得:
φA=200V
φC=300V
A点的电势能等于电荷从A点移到B点,静电力做的功,即-6×10-4J;
C点的电势能等于电荷从C点移到B点,静电力做的功,即-9×10-4J;
答:(1)AB间的电势差为300V,BC间的电势差为-450V;
(2)若取B点电势为零,则A、C两点的电势各为200V和300V;电荷在A、C两点的电势能各为-6×10-4J和-9×10-4J.
解析
解:(1)AB间的电势差:
UAB=V
BC间的电势差:
UBC=V
(2)取B点电势为零,根据电势差的定义公式,有:
UAB=φA-φB
UBC=φB-φC
解得:
φA=200V
φC=300V
A点的电势能等于电荷从A点移到B点,静电力做的功,即-6×10-4J;
C点的电势能等于电荷从C点移到B点,静电力做的功,即-9×10-4J;
答:(1)AB间的电势差为300V,BC间的电势差为-450V;
(2)若取B点电势为零,则A、C两点的电势各为200V和300V;电荷在A、C两点的电势能各为-6×10-4J和-9×10-4J.
质量为m、电量为q的质点,在静电力作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点运动到B点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB弧长为s,则A、B两点间的电势差ϕA-ϕB=______,AB弧中点的场强大小E=______.
正确答案
解:由题意知电荷在静电力作用下做的是匀速圆周运动,从A点运动到B点,
由动能定理知,静电力做的功是零,
所以A、B两点间的电势差UAB=0
设场源电荷的电荷量为Q,质点做圆周运动的轨道半径为r,则弧长s=θr ①
静电力是质点做圆周运动的向心力,即=
②
弧AB中点的场强大小E= ③
解①②③组成的方程组得E=
故答案为:0;.
解析
解:由题意知电荷在静电力作用下做的是匀速圆周运动,从A点运动到B点,
由动能定理知,静电力做的功是零,
所以A、B两点间的电势差UAB=0
设场源电荷的电荷量为Q,质点做圆周运动的轨道半径为r,则弧长s=θr ①
静电力是质点做圆周运动的向心力,即=
②
弧AB中点的场强大小E= ③
解①②③组成的方程组得E=
故答案为:0;.
有一个带电荷量q=3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点电场力对电荷做功9×10-4J,求
(1)A、B两点间电势差,
(2)A、C两点间电势差,并说明A、C两点哪点电势较高.
正确答案
解:(1)A、B两点间电势差为 UAB==
V=-200V;
(2)B、C两点间电势差为 UBC==
V=300V;
故A、C两点间电势差UAC=UAB+UBC=-200V+300V=100V
因为UAC>0,所以A点电势比C点电势高100V.
答:(1)A、B两点间电势差是-200V.(2)A、C两点间电势差是300V,A点电势较高.
解析
解:(1)A、B两点间电势差为 UAB==
V=-200V;
(2)B、C两点间电势差为 UBC==
V=300V;
故A、C两点间电势差UAC=UAB+UBC=-200V+300V=100V
因为UAC>0,所以A点电势比C点电势高100V.
答:(1)A、B两点间电势差是-200V.(2)A、C两点间电势差是300V,A点电势较高.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电势差和电场力做功的公式UAB=得:两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时,电场力所做的功与电荷量的比值,与电场力做功WAB,及移动电荷的电荷量q,均无关,故A错误.
B、电势差虽有正负,但不是矢量,电场力做功是标量,故B错误.
C、在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差成正比,故C错误,
D、两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关.故D正确.
故选:D.
关于电势差的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电势差和电场力做功的公式UAB=得:两点间的电势差等于单位正电荷从其中一点移到另一点时电场力所做的功,故A错误.
B、由公式W=qU,知在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差成正比,故B错误.
C、1C的电荷从电场中一点移到另一点,如果电场力做了1J的功,由公式UAB=知这两点间的电势差就是1V,故C正确.
D、两点间的电势差是由电场本身决定的,与检验电荷无关.故D错误.
故选:C.
如图所示,三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列.A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上.若UAB=6V,则UBC为( )
正确答案
解析
解:电场线与等势面互相垂直,由图看出,AB段电场线比BC段电场线密,AB段场强较大,根据公式U=Ed可知,A、B间电势差UAB大于B、C间电势差UBC,即φA-φB>φB-φC,得到φB<=6V.
故选:D
把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×106J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×106J,取无限远处电势为零.求:
(1)A点的电势;
(2)A、B两点的电势差;
(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.
正确答案
解:(1)无限远处与A点间的电势差:U∞A==
V=-0.04V,
而U∞A=φ∞-φA,由题φ∞=0,则φA=0.04V.
(2)无限远处与B点间的电势差:U∞B==
V=-0.01V
而U∞B=φ∞-φB,由题φ∞=0,则φA=0.01V.
则A、B两点的电势差为:UAB=φA-φB=0.04V-0.01V=0.03V.
(3)电场力做的功:W=q′UAB=-2×10-5×0.03J=-6×10-7J.
答:(1)A点的电势为0.04V;
(2)A、B两点的电势差为0.03V;
(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功为-6×10-7J..
解析
解:(1)无限远处与A点间的电势差:U∞A==
V=-0.04V,
而U∞A=φ∞-φA,由题φ∞=0,则φA=0.04V.
(2)无限远处与B点间的电势差:U∞B==
V=-0.01V
而U∞B=φ∞-φB,由题φ∞=0,则φA=0.01V.
则A、B两点的电势差为:UAB=φA-φB=0.04V-0.01V=0.03V.
(3)电场力做的功:W=q′UAB=-2×10-5×0.03J=-6×10-7J.
答:(1)A点的电势为0.04V;
(2)A、B两点的电势差为0.03V;
(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功为-6×10-7J..
静电计是测量电势差的仪器.指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大,实验装置如图.在本实验中,静电计指针和A板等电势,静电计金属壳和B板等电势,因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电势差越大.现对电容器充电后断开开关.若按图下方的说明来做实验,则甲图中两板间电势差______;乙图中两板间电势差______;丙图中两板间电势差______.(“变大”、“变小”或“不变”)
正确答案
解:电容器充电后和电源断开其带电量不变,图甲中当极板B向上移动时,正对面积减小,根据电容决定式,可知电容减小,根据
可知,电量不变,由于电容减小,电压则增大;
同理图乙中,电容器板间距离减小,电容增大,根据可知电压减小;图丙中插入电解质,电容增大,电容增大,根据
可知电压减小.
故答案为:变大,变小,变小.
解析
解:电容器充电后和电源断开其带电量不变,图甲中当极板B向上移动时,正对面积减小,根据电容决定式,可知电容减小,根据
可知,电量不变,由于电容减小,电压则增大;
同理图乙中,电容器板间距离减小,电容增大,根据可知电压减小;图丙中插入电解质,电容增大,电容增大,根据
可知电压减小.
故答案为:变大,变小,变小.
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