下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有( )
①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=Uq
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
答案:D
在一个匀强电场中有a、b两点相距为d,电场强度为E,把一个电量为q的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是( )
①a点电势比b点电势低
②a、b两点电势差大小为U=Ed
③a、b两点电势差大小为U=
④该电荷在b点电势能较a点大
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
答案:C
解析:由题意电场力做正功W,逆着电场线移动电荷,①对;电势能减少,④错;a、b两点连线不一定是沿电场线方向,②错;由静电力做功与电势差的关系,③对.故选C.
如下图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60°,则UBA之值为( )
A.-10V B.10V
C.-5V D.-5V
答案:C
解析:UBA=-Ed=-100×0.1×cos60°V=-5V.
在水深超过200m的深海,光线极少,能见度极小.有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电,获得食物,威胁敌害,保护自己.若该鱼鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达104V/m,可击昏敌害,鱼鳗身长为50cm,则电鳗在放电时产生的瞬间电压为( )
A.10V B.500V
C.5000V D.10000V
答案:C
解析:瞬间电压即瞬间电势差,求电势差有两个公式:一是匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed;二是电势差的定义式U=.本题显然不能用U=
求解,因为不存在移动电荷作功的问题.题目中也没有说明电鳗的头尾间产生的电场是不是匀强电场,但告诉了该电场惟一确定的场强值,这意味着我们可以把它当匀强电场处理,因此,可以用U=Ed求解了.
由U=Ed可知,电鳗在放电时产生的瞬间电压为U=Ed=104×0.5V=5000V
如图所示,相距10mm的两等势面AA′、BB′,其间有一静止的油滴P,已知它的重量是1.6×10-14N,所带的电荷量是3.2×10-19C,则下面判断正确的是( )
A.φA>φB,UAB=100V
B.φA>φB,UAB=750V
C.φA<φB,UAB=500V
D.φA<φB,UBA=1000V
答案:C
解析:由于油滴静止,则油滴所受电场力与重力等大反向,即电场方向向上,故φA<φB,由E=,F=G,得E=5×104V/m,又由于dAB=10mm=10-2m,所以UBA=EdAB=5×104×10-2V=500V,因此C正确.
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