内容正文:
第十章 第3节
1.(应用U=Ed计算电势差)场强为E=1.0×102 V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10-2 m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为( )
A.5.0 V
B.2.0 V
C.3.0 V
D.4.0 V
B [由U=Ed可知当d最大时,U最大,代入数值可知U最大值为2.0 V,选项B可能,选项A、C、D不可能.]
2.(应用E=计算电场强度)如图所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面间的距离都是25 cm,由此可确定电场强度的方向及大小为( )
A.竖直向下,E=0.4 V/m
B.水平向右,E=0.4 V/m
C.水平向左,E=40 V/m
D.水平向右,E=40 V/m
D [电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低,故场强方向水平向右,场强大小E= V/m=40 V/m,故选项D正确.]=
3.(非匀强电场的定性分析)如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,φa=50 V,φc=20 V,则a、c连线的中点b的电势φb( )
A.等于35 V
B.大于35 V
C.小于35 V
D.等于15 V
C [由电场线的疏密可知,Ea>Eb>Ec,则a、b间的平均电场强度大于b、c间的平均电场强度,由公式U=Ed可以判断Uab>Ubc,所以φb<=35 V.]
4.(公式的综合运用)两块相同的金属板A、B水平地平行放置,两板的正对面相距30 cm,A、B板分别跟电源的正、负极相连,电源电压为60 V,如图所示.
(1)求两板间电场的场强大小和方向;
(2)若A板接地,则B板的电势是多少?
(3)若C点离A板10 cm,D点离B板15 cm,则C、D两点间的电势差是多少?
解析 两平行的金属板A、B之间的电场是匀强电场,由于A、B分别连接电源正、负极,所以A板带正电,B板带负电.
(1)E= V/m=200 V/m,方向竖直向下.
=
(2)因为φA-φB=U=60 V,A板接地,φA=0,所以φB=-60 V.
(3)UCD=Ed′,d′为沿电场强度方向C、D两点间的距离,
UCD=200×(0.3-0.1-0.15) V=10 V.
答案 (1)200 V/m 竖直向下 (2)-60 V (3)10 V
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