匀强电场电势差与场强的关系 知识点题库

如图为一平行导体板,两极板间的电势差为U,相距为d,板长为L,板间电场可以认为是均匀的.一个α粒子( He)从上极板边缘以某一平行于上极板方向的初速度射入两极板之间,轨迹如图,到达下极板时恰好落在下极板中央.已知α粒子电量为+q,质量为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:

  1. (1) 极板间的电场强度E;

  2. (2) α粒子在极板间运动的加速度a;

  3. (3) α粒子的初速度v0

在如图所示的匀强电场中,相距10cm的A、B两点的连线与场强方向成60°角,把电子从B点移至A点,电场力做功20eV,则该电场强度大小为 N/C.

如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10﹣10C,质量m=10﹣20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k=9.0×109N•m2/C2)(粒子重力忽略不计)

  1. (1) 求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
  2. (2) 确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.
如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是(   )

A . A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变 B . A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 C . B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低 D . B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心.已知电场线与圆所在平面平行.下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是(   )

A . a点的电势为6V B . a点的电势为-2V C . O点的场强方向指向a点 D . O点的场强方向指向电势为2V的点
如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势q与坐标x的关系如图中曲线所示,曲线过(0.1,4.5)和(0.15,3)两点,图中虚线为该曲线过点(0.15,3)的切线,现有一质量为0.20kg、电荷量为+2.0×108C的滑块P(可视为质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平面的动摩蓀因数为0.02,取重力加速度g=10m/s。则下列说法中正确的是(   )

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A . 滑块P运动过程中的电势能先减小后增大 B . 滑块P运动过程中的加速度先减小后增大 C . x=0.15m处的电场强度大小为2.0×106N/C D . 滑块P运动的最大速度为0.1m/s
某静电场的电场线与x轴平行,x轴上各点的电势情况如图所示,若将一带电粒子从坐标原点O由静止释放,该粒子仅在电场力的作用下,沿着x轴正方向运动,已知电场中M、N两点的x坐标分别为5mm、15mm,则下列说法正确的是(   )

A . 在x轴上M、N两点间的电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向 B . 该带电粒子一定带负电荷 C . 在x=10mm的位置,电场强度大小为1000V/m D . 该粒子沿x轴从M点运动到N点的过程中,电势能一直增大
如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是(  )

A . 粒子在a点的加速度比在b点的加速度大 B . 粒子在a点的动能比在b点的动能大 C . 粒子在a点和在c点时速度相同 D . 粒子在b点的电势能比在c点时的电势能大
静电场方向平行于x轴,其电势随x轴分布的 图像如图所示, 均为已知量,某处由静止释放一个电子,电子沿x轴往返运动。已知电子质量为m,带电荷量为e,运动过程中的最大动能为 ,则(   )

A . 电场强度大小为 B . 在往返过程中电子速度最大时的电势能为 C . 释放电子处与原点的距离为 D . 电子从释放点返回需要的时间为
绝缘光滑水平面上有ABO三点,以O点为坐标原点,向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴,A点坐标为-2m,B点坐标为2m,如图甲所示。A、B两点间的电势变化如图乙,左侧图线为四分之一圆弧,右侧图线为一条倾斜线段。现把一质量为m,电荷量为q的负点电荷,由A点静止释放,则关于负点电荷的下列说法中正确的是(忽略负点电荷形成的电场) (  )

A . 负点电荷在AO段的加速度大于在OB段的加速度 B . 负点电荷在AO段的运动时间小于在OB段的运动时间 C . 负点电荷由A点运动到O点过程中,随着电势的升高电势能变化越来越快 D . 当负点电荷分别处于- m和 m时,电场力的功率相等
如图所示,A、B、C是纸面内的三点,AB长为4cm,AC长为6cm,AB与AC的夹角为37°,空间中存在平行于纸面的匀强电场,将电荷量为+1C的点电荷从A移到B电场力做功为5J,从A移到C电场力做功为6J,则(   )

A . 该点电荷在B点的电势能比在C点的电势能小 B . BC两点的电势差为1V C . 匀强电场的电场强度沿AC方向 D . 匀强电场的电场强度大小为125V/m
如图所示,水平面内有A、B、C、D、E、F六个点,它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上,空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为 、φC=2V、 ,下列判断正确的是(   )

A . 电场强度的方向由E指向A B . 电场强度的大小为1V/m C . 该圆周上的点电势最高为4V D . 将电子从D点沿DEF移到F点,静电力做正功
如图所示是一组不知方向的匀强电场的电场线,把 的负电荷从A点沿水平线移到B点,静电力做了 的功.A、B两点间的距离为2 cm,问:

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  1. (1) 匀强电场的场强为多大?方向如何?
  2. (2) A、B两点间的电势差为多大?
平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102V/m,极板间距离d=5cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5cm,B板接地。则

  1. (1) D点的电势为V;
  2. (2) 若该金属板所带电荷量为6×10﹣8 C,将其视为平行板电容器,其电容值为F;
在匀强电场中,将一电荷量为 C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.2J,已知A、B两点间距离为2 cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,试求:

  1. (1) 电荷由A移到B的过程中,电场力做正功还是负功?做功为多少?
  2. (2) A、B两点间的电势差为多少?
  3. (3) 该匀强电场的电场强度为多大?
如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B1 , 一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,将两板分别与两根水平放置的光滑金属导轨M、N连接,电阻为R的金属棒垂直于导轨放置且接触良好,棒的中点用细绳经光滑定滑轮与质量为m的物体相连,导轨间的距离为L,导轨间存在竖直方向大小为B2的匀强磁场,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,为使物体保持静止下列说法正确的是(   )

A . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上, B . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下, C . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上, D . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,
一电场沿x轴方向,x轴上各点电势随坐标x的关系如图所示,在间为曲线,在间为平行于x轴的直线,在间为一条倾斜的直线.则下列判断正确的是(   )

A . 间电场的方向沿x轴的正方向 B . 间有一点电场强度的大小为 C . 间电场强度最大,在这一点电场强度为零 D . 间电场强度与在间电场强度大小相等,方向相同
如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧的产生和消失过程。二根呈羊角形的管状电极,一极接高压电,另一极接地。当电压升高到一定值时,管状电极底部P处先产生电弧放电,然后电弧如圣火似地向上爬升,直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电,如此周而复始。下列说法中正确的是(   )

A . 在P处最先产生弧光是因为该处电压最大 B . 在P处最先产生弧光是因为该处电场最强 C . 当弧光消失瞬间,两电极间的电压立即减小 D . 将该装置放入真空中,实验效果会更加明显
密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时,电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为(   )

A . q,r B . 2q,r C . 2q,2r D . 4q,2r
如图所示,在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点构成的直角三角形, , D是BC的中点,AB长为 , A、C、D点的电势分别为2V、26V、17V。一带电粒子从B点以某一初速度垂直AC飞出,恰好击中A点,已知粒子带电量 , 质量 , 重力忽略不计,求:

  1. (1) 粒子在A点所具有的电势能;
  2. (2) 粒子从B到A所用的时间;
  3. (3) 粒子击中A点时速度的大小。
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