匀强电场电场强度与电势差关系.docx
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匀强电场电场强度与电势差关系
辅导资料•匀强电场电场强度与电势差的关系
1•如图所示,在X0丫平而内有一个以0为圆心,半径为R的圆,P为圆周上的一点,半径0P与x轴成()角。
若空间存在沿y轴正方向场强为E的匀强电场,则6P两点间的电势推Uqp可表亦为:
(
A:
ERcosO
B:
-ERcosO
C:
ERsin0
关于静电场,下列结论普遍成立的是()
D:
-ERsin&
12.
A.电场中任意两点Z间的电势差只与这两点的场强有关
B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
C.在正电荷或负电荷产生的静电场屮,场强方向都指向电势降低最快的方向
D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零
3.电场中有水B两点,△点的电势如=30V,B点的电势如=10V—个电子由B点运
动到4点的过程中,下而几种说法中正确的是()
A.电场力对电子做功20eV,电子的电势能减少了20eV
B.电子克服电场力做功20eV,电子的电势能增加了20eV
C.电场力对电子做功20eV,电子的电势能增加了20eV
D.电子克服电场力做功20eV,电子的电势能减少了20eV
4.如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,
A、B、C三点电势分别为1.0V.2.0V、3.0V,则下列说法正确的是()
B.匀强电场的场强大小为20A/3V/m
C.电荷量为1.6X10-19C的正点电荷从E点移到F点,电荷克服电场力做功为1.6X10%
D.电荷量为1.6X10-19C的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能减少4.8X10-19J
5.如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,ZABC=ZG4B=3(IBC=2>/3m.已知电场线平行于△ABC所在的平而,一个电荷虽:
q=-1XW6C的点电荷由△移到B的过程中,电势能增加了1.2X1O-5J,由B務到C的过程中电场力做功6X10AJ,下列说法正确的是
A.B、C两点的电势差Ubc=3V
B.该电场的场强为1V/m
C.正电荷由C点移到4点的过程屮,电势能增加
D.4点的电势低于B点的电势
6.如图所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD,其中,M为AD的中点,N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为Wab=2.0X10,9J:
将该粒子从D点移动到C点,电场力做功为Woc=4.OX10-9丄则以下分析正确的是
A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功为WMN=3.0X10'9J
B.若将该粒子从点M移动到N点,电场力做功WMN有可能大于4.0X10-9J
C.若A、B之间的距离为Icm,粒子的电量为2X10,7C,该电场的场强一泄是E=1V/m
D.若粒子的电量为2X10,9C,则A、B之间的电势差为
7.如图所示,一电容为
C的平行板电容器,两极板A、B间距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板.两板间有M、N、P三点,MN连线平行于极板,N、P连线垂直于极板,M、P两点间距离为L,ZPMN=0.以下说法正确的是()
4N
“I
图6-3-6
A.电容器带电量为匕
C
B.两极板间匀强电场的电场强度大小为1
厶sin0
C.M、P两点间的电势差为佟
d
D.若将带电量为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能减少了空泌
d
&匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示。
已知电场线的方向平行于AABC所在平而,A、B、C三点的电势分別为14V、6V和2V。
设场强大小为E,—电量为1x106C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则
B.W=6X1O6J,E>6V/m
C.W=8x106J,E<8V/m
D.VV=6X1O6J,E<6V/m
9.如图甲所示,两块大平行金属板A、B之间的距离为d,在两板间加上电压U,并将B板接地作为电势零点,现将正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板,若用X表示称动过程屮该正电荷到A板的距离,则其电势能夕随X变化的图线为图3・40乙中的
[]
10.下列关于口二己〈1说法正确的是()
A.
在电场屮,E跟U成正比,跟d成反比
B.对于任何电场,U=Ed都适用
C.U=Ed只适用于匀强电场,d是电场中任意两点间距离
D.U=Ed只适用于匀强电场,d是沿着电场线方向两点间距离
11.如图所示,圆0所在的平而内有匀强电场存在,电场方向与圆而平行。
一个带正
电荷的微粒(不计重力)从图中A点出发,以相同的初动能在圆内向各个方向运动,已知图+AB是圆的一条直径,ZBAO30o,已知只有当该微粒从图中C点处离开圆而时的动能才能达到最大值,则平面内的电场线方向为()
•带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45。
,则下列结论不正确的是6
A.此液滴带负电
B.液滴的加速度等于血g
C.合外力对液滴做正功
D.液滴的电势能增加
13.如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a.b相距4cm,方、c相距10cm,ab与电场线平行,be与电场线成60。
角.将一个带电荷量为+2xW8C的电荷从a点移
到b点时,电场力做功为4x10AJ.则cb间电势差为V.匀强电场的电场强
度大小为V/m,a、c间电势差为Vo
ab
14.如图所示,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0B=3V,%=-3V由此可知D点电势%二V
15.如图所示是匀强电场中的一组等势而•若A、B、C、D相邻两点
间的距离都是2cm,则该电场的场强为V/m,到
A点距离为1.5cm的P点电势为V.
16.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,可以判左电场线的方向是(填斜向上或斜向下).如果ab
相距0.20m,场强为2X103N/C,正电荷的电虽:
为4X10弋则从a到b电荷的电势能变
化了焦耳.
17.如图平行带电金属板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2X102V/m,板间距离d
=5crn,电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5cm,B板接地,求:
——TC*
-/r—B
(1)c、d两点的电势各为多少?
(2)将点电荷q=2X10,2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功?
18.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离几-8c/n,be间距离
Lhc=\4cmf英中ab沿电场方向,be和电场方向成60。
角.一个所带电量A=-4xlO-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功1.2x10S.
X60°
”
a
b
―>
求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)电荷从b点移到c点,电场力所做的功:
(3)a>c两点间的电势差.
19.如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2xlO-5C的正电荷由A点移到B点,H
电势能减少了0.1J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60。
角,求:
►
/R
(1)电荷由A移到B的过程屮,电场力所做的功WAB:
(2)A、B两点间的电势差UAB:
(3)该匀强电场的电场强度E.
20.(8分)如图所示,用长为I的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于0点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中。
将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60o角到达位程B时,速度恰好为零。
求:
(1)B、A两点的电势差Uba;
(2)电场强度E:
21.(6分)如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60。
角。
将一个电量>9-2x10-5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1Ja
则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A.B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?
22.(10分)如图所示,一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线,沿与此平行线成60°
角的方向,把1X10-3C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为2X10-3J,A>B间距为2cm
求
(1)匀强电场的场强
(2)若B点电势为1V,则A点电势为多大
(3)电子处于B点时,具有的电势能是多少eV,它从A点移到B点,动能增加多少eV.
23.图所示,在匀强电场中,电Aq=5.0x10叱的正电荷,分别在平行于电场方向的平而内由A点运动到B点和由A点运动到C点,电场力做的功都为3.0x10幻.已知△ABC屮,
ZA=37\ZC=9O\AB20cm・(cos37。
=0.8,sin37。
=0.6)求儿
(h:
(I)A、B两点间的电势差Uab:
⑵匀强电场场强E的大小和方向.
24.(10分)如图所示,ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点
的电势分别是卩厂15V,=3V.%=3V,由此可以推断D点电势0。
是多少伏?
25.(9分)如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,将电荷疑为+q的点电荷由A点
沿直线移至B点,AB间的距离为L,AB方向与电场方向成60。
角,求:
(1)点电荷所受电场力的大小:
(2)在此过程中电场力做的功:
(3)A、B两点间的电势差。
参考答案
2.
C
3.
A
4.
B
5.
BC
6.
AD
7.
D
&A
9.
C
10.
D
C
亿D
13.
200
14.
9V
1.D
5000450
15.
2_xl0\•2•5;
亍
16.斜向上0.08
17.・0.6V9.6x10”丿
18.
(1)375N/C⑵W=-1.05xl0AJ⑶%-56.25V
19.
(1)0.1J⑵5000V⑶5xlO5V/m
21・O)-0.1J(2分);
(2)5000V(2分);(3)5.0xl05V/m(2分)
22.
(1)200V/m
(2)-1V(3)2eV
23.O)60v⑵375v/m,沿AC方向
24.9V
25.
(1)F=qE
(2)?
qEL(3)
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- 电场 强度 电势差 关系