- 电势差与电场强度的关系
- 共485题
在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极低。有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己。若电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害，那么身长50cm电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达_____________V。
正确答案
5000
如图所示，A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，AB=BC=10cm.已知A、B、C三点的电势分别为15V,6V,-3V。场强的大小为___________V/m，方向_______________。（结果可以用根式表示）
正确答案
由题意可知AC中点（D）电势为6V，即BD为等势线，电场线与等势线垂直，且指向低电势，故场强方向由A指向C，场强大小
故答案为：
如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为-2×103V，则微粒运动轨迹是虚线______ （填“1”或“2”），B点的电势为______V．
正确答案
根据动能定理得，qUAB=△Ek，得到UAB=
由UAB=φA-φB得，
B点的电势φB=φA-UAB=-2×103-（-2×104）V=1.8×104V．
电荷从A点运动到B点时动能减少，电场力做负功，又电场力指向轨迹的内侧，
则判断出来微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示．
故答案为：2，1.8×104
已知ΔABC处于匀强电场中，将一个带电量
正确答案
-1；2；电场线如图所示。
先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为6V和3V，再根据负电荷A→B电场力做负功，电势能增大，电势降低；B→C电场力做正功，电势能减小，电势升高，知
如图所示，光滑水平面上静止放置着质量M= 3.0kg的绝缘平板小车B．在平板车的左端放一个电荷量、质量m ="1.0kg" 的带电滑块A，A和B之间的动摩擦因数μ=0.80．在车的左边距车S = 0.20m处有一场强、方向水平向右的匀强电场区，电场区的水平宽度d =0.21m．现对小车B施加一个大小为10N、方向水平向左的恒力F使小车向左加速运动．已知滑块A离开电场区时，恰好脱离小车．设整个运动过程滑块A所带电荷量保持不变，小车不带电，重力加速度g =10m/s2．求：
（1）A进入电场区时，A和B的速度；
（2）A离开电场区时，A和B的速度；
（3）小车车板的长度L．
正确答案
（1）1m/s（方向水平向左）（2）1.2m/s（方向水平向左）（3）0.12m
（1）A和B之间的滑动摩擦力
设A进入电场区之前A、B保持相对静止，则对A、B整体，由牛顿定律得
A所受摩擦力为
代入数据解得
A进入电场区时，A和B的速度相同，都为
（2）A进入电场区，所受电场力
A所受合力方向向右，做减速运动，离开电场时速度为
代入数据解得
A进入电场区之后，由于
代入数据解得B的速度
（3）A离开电场时恰好脱离小车，则在A进入电场区后B的位移为
对B，由动能定理得
代入数据解得小车车板的长度
如图所示，在地面上方有一个匀强电场，在该电场中取点O作为圆心，以R=10cm为半径，在竖直平面内做一个圆，圆平面平行于匀强电场的电场线，在O点固定一个电荷量为Q=-5×10-4C的电荷．当把一个质量为m=3g，电荷量为q=2×10-10C带电小球放在圆周上的a点时（a点为圆周上最左的点），它恰好能静止不动，．若将带电小球从a点缓慢移到圆周上最高点b，外力做功W=______J．
正确答案
小球在a点时，受mg、F、qE三力而平衡时（参看图），应有
qEcosα=mg
qEsinα=F=
因为a、b都在点电荷Q的电场的等势线上，
所以小球从a→b时库仑力F做功为零．
设所加外力做的功为W外，由动能定理得：
W外-mgR+qEcosαR-qEsinαR=0
整理得：W外=
代入数据得W外=9×10-3J
故答案为：9×10-3
如图，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成60度角．将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是 (填斜向上或斜向下)．如果ab相距0.20m,场强为2×103N／C,正电荷的电量为4×10-4C,则从a到b电荷的电势能变化了 焦耳．
正确答案
斜向上 0.08
试题分析：根据正电荷由a点移到b点，电场力做正功可知电场力方向斜向上，正电荷所受电场力方向与场强方向相同，可知场强方向斜向上，在a到b的过程中电场力做功
点评：熟悉正负电荷所受电场力与场强的关系，明确公式U=Ed中的d为沿着电场线方向的投影
如图所示，倾角为30°的直角三角形底边BC长为2L，放置在竖直平面内，底边BC处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O处固定一个正电荷，一个质量为m、带负电的质点从A沿斜面滑到C，经过斜边上垂足D处时的速度为V，加速度为a，方向沿斜面向下．则该质点滑到斜面底端C处时的动能为______；加速度为______．
正确答案
1、根据动能定理研究该质点从D点滑到非常接近斜边底端C点的过程，有：
mgh+wDC=EKD-
因为D和C在同一等势面上，质点从D到C的过程中电场力不做功，即为：wDC=0．
所以有：mgLsin60°=EKD-
得：EkC=
2、题中DO=CO，故在DC两点的电场力相等，设大小为F．
在D点，质点受重力、斜面支持力和电场力，对重力和电场力（设为F）正交分解，根据牛顿第二定律得：
mgsin30°+Fcos30°=ma…①
在C点，质点受重力、斜面支持力和电场力，对重力和电场力（设为F）正交分解，根据牛顿第二定律得：
mgsin30°-Fcos30°=maC …②
由①②联立解得：ac=2gsin30°-a=g-a
故答案为：
如图所示，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球。将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向是水平的，已知当细线离开竖直的位置偏角为α时，小球处于平衡，问：
（1）小球带何种电荷？求小球所带电量。
（2）如果细线的偏角由α增大到
正确答案
（1）正电荷，
（2）
（1）由受力平衡可得：
（2）解法（一）由动能定理可知：
解法（二）利用等效场（重力和电场力所构成的复合场）当细线离开竖直的位置偏角为α时，小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置，即“最低”位置，小球的振动关于该平衡位置对称，可知
如左下图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间电势差为5 V，MN连线与场强方向成60°角，则此电场的场强为_______.
正确答案
500 V/m
d=MNcos60°=0.02×
E=
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