- 电势差与电场强度的关系
- 共52题
6.如图，平行班电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电。一电荷量为q（q>0）的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为
A
B
C
D
正确答案
解析
将速度分解到垂直于平行班电容器两极板和沿着平行班电容器两极板方向，垂直于平行班电容器两极板做匀加速直线运动，沿着平行班电容器两极板方向做匀速直线运动，由动能定理得
2qEd=Ek0
考查方向
解题思路
分解速度，由动能定理解决
易错点
电场强度的最大值的特征
知识点
10．如图，A、B为水平放置的平行板电容器，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点。现将下极板向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
AB、根据电容的定义式C= Q/U，电容器与电源保持相连，则U不变，当下极板竖直向下移动一小段距离，间距增大，C减小，则Q也减小，电容器处于放电，短时间电流指针会发生偏转，故A正确，B错误；C、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E= U/d得知板间场强减小，故C正确；D、由C选项分析可知，因电场强度减小，则电场力减小，那么粒子会向下运动；故D错误；
考查方向
本题主要考查电容器的动态分析
解题思路
将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E= U/d
易错点
明确正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．
知识点
如图所示，一根长L＝1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105N/C．与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量
Q＝4.5×10-6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝1.0×10-6 C，质量m＝1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10m/s2）
32.小球B开始运动时受到的合力为多大？
33.小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？
34.小球B从N端运动到距M端的高度h2＝0.61m时，速度为v＝1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？
正确答案
F合＝0.032N
解析
开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，将电场力沿杆的方向和垂直杆的方向分解：
考查方向
正交分解
解题思路
对小球B进行受力分析，运用正交分解求合力．
易错点
正确受力分析。
正确答案
h1＝0.9m
解析
小球B向下运动，受A的斥力增大，加速度减小，速度增大当小球B速度最大时合力减为零，
即
解得：
代入数据解得：h1=0.9 m．
考查方向
共点力平衡条件
解题思路
根据受力情况分析小球B的运动情况，找出小球B速度最大时的位置特点。
易错点
小球B速度最大时合力减为零。
正确答案
ΔEp＝8.4×10-2J
解析
小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，
根据动能定理有：
W1=mg（L-h2）
W2=-qE（L-h2）sinθ
解得：
从功能角度来说，电势能的改变量的大小就等于电场力做的功．电场力做负功，电势能增大．
动能的改变量就等于总功．
设小球B的电势能改变了△Ep，则：△Ep=-（W2+W3）
解得：△Ep=8.4×10-2J
考查方向
功能关系
解题思路
由于A对B的库仑力做功是变力功，所以运用动能定理求解电场力做功．
易错点
知道电场力做功量度电势能的变化，常用动能定理求解变力功．
18．如图，在匀强电场中，场强方向与△abc所在平面平行，
正确答案
解析
由Wab=qUab=0，得Uab=0，又匀强电场中等势面是平面，电场线与等势面垂直，所以场强方向与△abc所在平面平行且与ab垂直。
Wac=qUac=
垂线d=ac×sin300=0.1m
E=Uac/d=1000V/m,
电场力做正功，所以所以场强方向与△abc所在平面平行且与ab垂直，方向向上。
考查方向
匀强电场等势面，电场力做功，电势差U=Ed
解题思路
电荷做功W=qU，沿等势面运动，U=0,做功为0，匀强电场中等势面与电场线垂直。
易错点
U=Ed中，E得方向与d的方向应相同。
教师点评
本题较为简单，考察电场力做功、电势差、电场强度、电荷基本知识和判断能力。
知识点
7．如图所示，物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m，劲度系数为k的轻质弹簧一端固走在水平面上．另一端与物体A相连，倾角为
A对于物体A、B、弹簧和地球组成的系统，电场力做功等于该系统增加的机械能
B物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量
CB的速度最大时，弹簧的伸长量为
D撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为
正确答案
知识点
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