- 电势差与电场强度的关系
- 共52题
在平行金属板间的水平匀强电场中，有一长为L的轻质绝缘棒OA，其一端可绕O点在竖直平面内自由转动，另一端A处有一带电量为－q且不计重力的小球，质量为m的绝缘小球固定在OA棒中点处，当变阻器滑片在P点处时，棒静止在与竖直方向成30°角的位置，如图所示。已知此时BP段的电阻为R，平行金属板间的水平距离为d。
40.求此时金属板间电场的场强大小E；
41.若金属板旋转△α＝30°（图中虚线表示），并移动滑片位置，欲使棒与竖直方向的夹角不变，BP段的电阻应调节为多大？
42.若金属板不转动，将BP段的电阻突然调节为R，带电小球初始位置视为零势能点，求带电小球电势能的最小值。
正确答案
金属板间电场的场强大小E=
解析
轻杆力矩平衡：EqL cos30＝mgLsin30，场强大小E＝ 。
考查方向
解题思路
根据力矩平衡求出金属板间电场的场强大小E．
易错点
考查了力矩平衡，动能定理以及闭合电路欧姆定律，综合性较强，对学生能力要求较高，运用动能定理解题时要确定好研究的过程．
正确答案
BP段的电阻应调节为
解析
旋转前两金属板间电势差U＝Ed＝，金属板旋转30°后杆仍平衡，E′q Lcos60＝mgLsin30，E′＝，板旋转后，板距d′＝d cos30，U′＝E′d′＝，金属板间电势差与变阻器BP电阻成正比， ＝ ，得R′＝R。
考查方向
解题思路
金属板旋转30°后，电场强度的方向发生改变，板距发生了变化，根据力矩平衡，结合闭合电路欧姆定律求出BP段的电阻的大小．
易错点
考查了力矩平衡，动能定理以及闭合电路欧姆定律，综合性较强，对学生能力要求较高，运用动能定理解题时要确定好研究的过程．
正确答案
带电小球电势能的最小值为﹣
解析
电阻调节为
考查方向
解题思路
金属板不转动，将BP段的电阻突然调节为
易错点
考查了力矩平衡，动能定理以及闭合电路欧姆定律，综合性较强，对学生能力要求较高，运用动能定理解题时要确定好研究的过程．
6.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B、C三点，坐标分别为( 6cm，0)、（0，
AC点的电势为2V
B匀强电场的方向与AB垂直斜向下
C匀强电场的场强大小为
D粒子带正电
正确答案
解析
A、已知O点的电势为0，A点的电势为4V，根据U=Ed可得AO的中点C的电势为 φC=
BC、B、C两点的电势相等，连接BC，BC线是一条等势线．所以匀强电场的方向垂直于BC斜向下，过O点作BC的垂线相交BC于D点，由几何关系得：
则电场强度为：E=
D、带电粒子从坐标原点O处垂直电场方向射入，恰好通过B点，做类平抛运动，粒子受到的电场力逆着电场线，所以粒子带负电．故D错误．
考查方向
解题思路
根据题中的数据找出x轴方向上电势与B点相等的C点，可知B、C两点连线是一条等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向电势低的等势线，分析电场强度的方向．通过几何关系，求出O点到BC的距离，由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得出电场强度的大小．由粒子在电场中偏转方向，判断粒子的电性．
易错点
通过等势线来判断电场的大小和方向
知识点
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