- 电势差与电场强度的关系
- 共485题
如图所示，Q为固定的正点电荷（Q未知），A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一电量为q，质量为m的正点电荷从A点由静止释放，在A点处的加速度大小为
正确答案
设质量为m的正电荷电荷量为q，由牛顿第二定律，得：
在A点时，有：mg-
在B点时，有：
解得电荷在B点处的加速度为 aB=3g．
点电荷q从A到B过程，由动能定理 mg（h-0.25h）+qUAB=0，
故 UAB=-
故答案为：3g，-
如图所示，有一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入，木板周围空间存在着足够大、方向竖直向下的匀强电场．已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到B端恰好相对静止，若将匀强电场方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原速度沿木板上表面从A端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止，求：
（1）物块所带电荷的性质
（2）匀强电场的场强大小．
正确答案
（1）带负电（2）
（1）由小物块前后位移的大小可知第二次摩擦力较大，正压力较大，第二次电场力应向下，而电场方向向上，所以带负电．
（2）根据动能定理知 第一次
第二次 
如图所示，在电场强度E=2×103 V/m的匀强电场中，把一电荷量q=2×10-9 C的正电荷沿半径R="4" cm的1/4圆弧从A点移到B点，此过程电场力做功为______________J，AB两点间电势差为_______________V.
正确答案
-1.6×10-7 -80
依据W=Eqd解得：
W=-EqR=-2×103×2×10-9×4×10-2 J=1.6×10-7 J.
据U=Ed，解得：
A、B两点间的电势差为：
UAB=-E·R=-2×103×4×10-2 V="-80" V.
如图13-7-9所示为一个匀强电场中的三个等势面A、B、C,相邻两等势面之间的距离为10 cm,此电场的场强为3×103 V·m-1,若B为零电势,求A、C的电势.
图13-7-9
正确答案
300 V -300 V或-300 V 300 V
由U=Ed可知,相邻两等势面间的电势差的大小
|UAB|=|UBC|=E·d=3×103×10×10-2 V="300" V
则A、C的电势有两种可能:
①φA="300" V,φC="-300" V
②φA="-300" V,φC="300" V.
如图13-7-8所示，边长为L的等边三角形三个顶点a、b、c处在匀强电场中，且电场线与a、b、c共平面.一个电子只在电场力作用下由a运动到b动能减少了ΔEk，而一个质子只在电场力作用下由a运动到c动能增加了ΔEk，则电场强度的大小为________.
图13-7-8
正确答案
由题意可知b、c两点在同一个等势面上，由动能定理W＝ΔEk及W＝qU，得eELsin60°=ΔEk，则E=
如图13-7-7所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA="15" V,φB="3" V,φC="-3" V.由此可得D点电势φD= V.
图13-7-7
正确答案
9
寻找等势点,画等势线是此类型试题的突破口.连接AC,并等分AC,得电势为12 V、9 V、6 V、3 V、0共5个点,将电势为3 V的点和B点相连得一条等势线,过D点作平行线,恰与9 V的点相交.
如图所示，四块相同的金属板等距排列，间隔为5 mm.将A、C和B、D分别接到100 V的电源上，求A、B两极之间的电场强度.
正确答案
1×104 V/m
由题图知A、D板接地电势为零，
则B板电势为UB="-100" V
C板电势为UC="100" V
UAB="100" V
UAC="-100" V
只AD两板形成的电场E1=
只AC两板形成的电场E2=
只AB两板形成的电场E3=
在A、B两板间电场为E=E3-E2=1×104 V/m.
一带电导体如图所示已知导体表面上A点场强EA=100N/C，B点场强EB=1N/C，一点电荷（重力忽略不计）在电场力的作用下第一次由A到无限远，第二次由B到无限远两次最初的加速度之比aA：aB=______，若把一个电子从A处表面移动到B处表面，电场力作功为______J．
正确答案
因为F=qE，知电荷在A、B两点所受的电场力之比为F1：F2=100：1，根据牛顿第二定律F=ma知，加速度之比为aA：aB=100：1．
在等势体的表面移动电荷电场力不做功．所以若把一个电子从A处表面移动到B处表面，电场力作功为0J
故答案为：100：1，0．
如图所示，匀强电场中有三个等势面中，电势分别为−10V、0V、10V，A、B两点间相距2.5cm，A、B连线与等势面的夹角为53°，则该匀强电场的场强大小为______________，方向 。
正确答案
（1）1000N/C（2）水平向左
试题分析：由图可知 
如图13-7-10所示，两平行金属板相距10 cm，两板间加电压40 V，两板间有A、B、C三点，A距上板2 cm，B距下板2 cm.若把一个电荷量为3×10－4 C的负电荷沿路径ACB从A点移到B点，电场力做的功是多少?若把它从A点沿AB移到B点，电场力做的功是多少?若把它从A点沿ACBA路径又移回到A点，电场力做的功是多少?
图13-7-10
正确答案
7.2×10－3 J 7.2×10－3 J 0
场强E=
从A沿AB移动至B点，因电场力做功与路径无关，WAB=WACB=7.2×10-3 J.
把它从A点沿ACBA路径又回到A点时，电场力做功为零.
扫码查看完整答案与解析