物理学电势复习题

合集下载

物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案

物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案

物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案第六章可逆电池电动势6.1本章学习要求1.掌控对称电池、对称电极的类型、电极电势标准态、电动势、nernst公式及其应用领域;2.掌控对称电池热力学,对称电池电动势的测定方法及其在化学、生命体系及土壤体系等领域中的应用领域;3.了解pe、ph?电势图和生化标准电极电势。

6.2内容概述6.2.1可逆电池1.对称电池(reversiblecell)的条件:电池在充任、振动时出现的反应必须为可逆反应;电池充任、振动时的能量切换必须对称,即为通过电池的电流无限小,并无热功转变。

2.对称电极的类型(1)金属电极由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成,包括汞齐电极。

如zn电极zn(s)│znso4(aq)电极电势(electrodepotential)φzn/zn=φ?ln(2)气体电极由惰性金属(通常用pt或au为导电体)插入某气体及其离子溶液中构成的电极,如氢电极,pt,h2(p)│h(ah)电极电势φ=φ?ln(3)金属难溶盐电极将金属表面覆盖一薄层该金属的难溶盐,浸入含有该难溶盐的负离子的溶液中构成。

如银?氯化银电极,ag(s),agcl(s)│cl(acl)电极电势φagcl,ag,cl=φ?lnacl(4)氧化还原电极由惰性金属(如pt片)插入某种元素两种不同氧化态的离子溶液中构成电极,如sn、sn电极,pt(s)│sn(a),sn(a)电极电势φ=φ?ln3.电池表示法电池的书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应(是阳极),正极写在右方,进行还原反应(是阴极);组成电池的物质用化学式表示,并注明电极的状态;气体要注明分压和依附的不活泼金属,温度,所用的电解质溶液的活度等,如不写明,则指298k,p,a=1;用单垂线“│”表示接触界面,用双垂线“u”表示盐桥(saltbridge);在书写电极和电池反应时必须遵守物料平衡和电荷平衡。

6.2.2电极电势1.标准氢电极(standardhydrogenelectrode)用镀铂黑的铂片插入氢离子活度为1的溶液中,用标准压力的干燥氢气不断冲击到铂电极上所构成的电极,规定其电极电势为零。

高考物理专题复习:电势差

高考物理专题复习:电势差

高考物理专题复习:电势差一、单选题1.将一电荷量q = 2.2×10-19C的检验电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功W=4.4×10-20J,则A、B两点间的电势差U等于()A.0.5V B.0.2V C.5V D.2V2.如图所示,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示.已知φM=φ N,φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()A.点电荷Q一定在MP的中点B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.φP大于φMD.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功3.如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线。

则()A.A点电势比B点高B.A点电场强度比B点大C.负电荷在A点电势能大D.负电荷由B移到A静电力做负功4.如图虚线为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。

一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为时,它的动能就为()26eV和5eV。

当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为8eVA .8eVB .15eVC .20eVD .34eV5.一个点电荷,从静电场中的A 点移到B 点的过程中,静电力做功为零,则( ) A .A 、B 两点的电场强度一定相等B .作用于该点电荷的静电力与其移动方向总是垂直的C .A 、B 两点的电势差为零D .点电荷一定沿直线从A 点移到B 点6.如图所示,A 、B 、C 三点为等边三角形的三个顶点,把电荷量为Q +的正点电荷固定在A 点。

下列说法正确的是( )A .B 、C 两点的电势相等 B .B 、C 两点的电场强度相同C .把电荷量为q +的正点电荷从B 点移动到C 点,电场力对q +做正功D .把电荷量为q -的负点电荷从B 点移动到C 点,点电荷q -的电势能增加 7.关于电势差的描述,正确的是( )A .电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关B .电势差是标量,没有正值和负值之分C .由于静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的改变而改变,所以U AB =U BA8.不计重力的带电粒子在某电场区域内的运动轨迹如图所示,三个等势面是平行等距的,a 、b 、c 是轨迹上的三个点。

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)

高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(4)一、选择题1.a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a 点的电势是20V ,b 点的电势是24V ,d 点的电势是4V ,如图.由此可知,c 点的电势为( )A .4VB .8VC .12VD .24V2.真空中静电场的电势φ在x 正半轴随x 的变化关系如图所示,x 1、x 2、x 3为x 轴上的三个点,下列判断正确的是( )A .将一负电荷从x 1移到x 2,电场力不做功B .该电场可能是匀强电场C .负电荷在x 1处的电势能小于在x 2处的电势能D .x 3处的电场强度方向沿x 轴正方向3.如图所示,实线表示某电场中的四个等势面,它们的电势分别为123,,ϕϕϕ和4ϕ,相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示,a 、b 、c 、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点,则可以判断( )A .4ϕ等势面上各点场强处处相同B .四个等势面的电势关系是1234ϕϕϕϕ<<<C .粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功D .粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<=4.在如图所示的电场中, A 、B 两点分别放置一个试探电荷, F A 、F B 分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是A .放在A 点的试探电荷带正电B .放在B 点的试探电荷带负电C .A 点的电场强度大于B 点的电场强度D .A 点的电场强度小于B 点的电场强度5.如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V 、20V 、30V ,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A .粒子在三点所受的电场力不相等B .粒子必先过a ,再到b ,然后到cC .粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb >E ka >E kcD .粒子在三点的电势能大小关系为E pc <E pa <E pb6.如图所示,在空间坐标系Oxyz 中有A 、B 、M 、N 点,且AO =BO =MO =NO ;在A 、B 两点分别固定等量同种点电荷+Q 1与+Q 2,若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )A .O 点的电势为零B .M 点与N 点的电场强度相同C .M 点与N 点的电势相同D .试探电荷+q 从N 点移到无穷远处,其电势能增加7.如图所示是示波管的原理示意图,XX′和YY′上不加电压时,在荧光屏的正中央出现一亮斑,现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压,从荧光屏正前方观察,你应该看到的是图中哪一个图形?A .B .C .D .8.下列说法正确的是( )A .电场不是实物,因此不是物质B .元电荷就是电子C .首次比较准确地测定电子电荷量的实验是密立根油滴实验,其实验原理是微小带电油滴在电场中受力平衡D .库仑定律122kq q F r =与万有引力定律122km m F r=在形式上很相似;由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力 9.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断下列不正确的是A .在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上B .b 和c 同时飞离电场C .进电场时c 的速度最大,a 的速度最小D.动能的增加值c最小,a和b一样大10.空间存在着平行于x轴方向的静电场,P、M、O、N、Q为x轴上的点,P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。

原题目:物理学基础与实务(高级)四简答题

原题目:物理学基础与实务(高级)四简答题

原题目:物理学基础与实务(高级)四简答

标题:物理学基础与实务(高级)四简答题
1. 简述电势的物理意义及推导公式。

电势是每单位正电荷在电场中具有的电位能,电势差是两点之间电势的差值。

在一外电场中,电势能的改变量等于电场力沿着路径做功,推导公式为:电势差 = 电场强度 ×路径长度× cosθ。

2. 简述电流的物理意义及其测量方法。

电流指单位时间内流过导体横截面的电荷数,其单位为安培(A)。

常用的测量方法有安培计(用荷积分测)和瓦斯桥电路(间接测量)。

3. 简述交流电路中电流、电压的有效值、视在功率和功率因数的物理意义。

交流电路中,电流和电压都是变化的,为了便于比较大小,引入了有效值的概念,即其大小与直流电路中所需的电流或电压大小相同的交流电流或电压的大小。

视在功率是交流电路中电压和电流
的乘积,表示电路中的总电功率。

功率因数是有功功率和视在功率之比,反映电路的能量利用效率。

4. 简述半导体的特性及其应用。

半导体具有介于导体和绝缘体之间的特点,其导电性弱,导电率可通过杂质掺入和温度的改变而改变。

半导体的应用非常广泛,如在电子学中用于制造二极管、晶体管、场效应器件等,也用于制造太阳能电池、光电器件、激光器等。

高考物理一轮复习 专题31 电势能、电势、电势差(练)(含解析)

高考物理一轮复习 专题31 电势能、电势、电势差(练)(含解析)

专题31 电势能、电势、电势差1.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV,它的动能应为:()A.8 eV B.13 eVC.20 eV D.34 eV【答案】C【名师点睛】由题,相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能,写出电时的动能值;本题关键要根据电场力做功荷的总能量,再由能量守恒求出其电势能变为8eV与电势差的关系确定电荷的总能量。

2.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为:()A.E=100V/m,竖直向下B.E=100V/m,竖直向上C.E=100V/m,水平向左D.E=100V/m,水平向右【答案】C【解析】根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知,电场强度方向水平向左,两个相邻等势面相距2d cm =,电势差2U V =,则电场强度100/0.022U d E V m ===,故选项C 正确。

【名师点睛】电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势.根据匀强电场场强与电势差的关系U=Ed 求出电场强度的大小;本题考查电场线与等势面的关系、场强与电势差的关系.公式U Ed =中,d 是沿电场线方向两点间的距离。

3.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示,A 、B 两点到正电荷的距离相等,C 点靠近正电荷,则: ( )A .A 、B 两点的电势相等 B .C 点的电势比A 点的低 C .A 、B 两点的电场强度相等D .C 点的电场强度比B 点的大 【答案】D【名师点睛】题要掌握电场线的物理意义:电场线的疏密表示场强的大小,顺着电场线电势逐渐降低,难度不大,属于基础题4.(多选)如图所示,虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,沿不同的方向,从A 点飞入电场后,沿不同的轨迹1和2运动,由轨迹可以断定: ( )A .两个粒子的电性一定不同B .粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大C .经过B 、C 两点,两粒子的速度可能不等D .两个粒子带电量一定不同 【答案】ABC5.有一个带电荷量q= -3×10-6 C 的点电荷,从某电场中的A 点移到B 点,电荷克服电场力做6×10-4 J 的功,从B 点移到C 点,电场力对电荷做9×10-4 J 的功,问: (1)AB 、BC 、CA 间电势差各为多少?(2)如以B 点电势为零,则A 点电势为多少?电荷在A 点的电势能为多少? 【答案】(1)200V ;-300V ;100V (2)200V ;4610J --⨯【解析】电荷由A 移向B 克服电场力做功即电场力做负功,W AB = -9×10-4 J200V 300V 100V AC AB BC U U U =+=-=- 100V CA AC U U =-=(2)若0B ϕ=,由AB A B U ϕϕ=-得200V A AB U ϕ== 电荷在A 点的电势能64310200J 610J pA A E q ϕ--==-⨯⨯=-⨯【名师点睛】解决本题的关键掌握电场力做功与电势能的关系,注意在运用W qU =计算时,W 的正负、q 的正负、电势差的正负都要代入计算.1.P 、Q 是某电场中一条电场线上的两点,一点电荷仅在电场力作用下,沿电场线从P 点运动到Q 点,过此两点的速度大小分别为v P 和v Q ,其速度随位移变化的图象如图所示.P 、Q 两点电场强度分别为E P 和E Q ;该点电荷在这两点的电势能分别为ε P >ε Q ,则下列判断正确的是: ( )A.E P>E Q,ε P<ε Q B.E P>E Q,ε P>ε QC.E P<E Q,ε P<ε Q D.E P<E Q,ε P>ε Q【答案】A2.如图所示,真空中M、N处放置两等量异号点电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,d 点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,等势线b为中垂线,df平行于MN.已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时,该试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是:()A.M点处放置的是正点电荷B.d点的电势高于f点的电势C.d点的场强与f点的场强完全相同D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,电场力先做正功、后做负功【答案】D【解析】因正电荷由d到f,电势能增加,则电场力做负功,电势升高,故f点电势高于d点电势,则M点为负电荷,N点为正电荷,故A B错误;d点与f点为关于两电荷的中垂线对称,则场强大小相等但方向不同,故C错误;将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到点,电势能先减小再增大到原来值,故电场力先做正功、后做负功,故D正确。

高中物理电学试题及答案

高中物理电学试题及答案

高中物理电学试题及答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A附近的A附近的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力一直做正功B、电场力一直做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势高低的情况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角情况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法判断4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不一定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区别,使用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的变化而变化D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,如果将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压变化范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流减少10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率减少,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率减少,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度一定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力一定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、磁通量是研究电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零D、磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。

大学物理 电势求解

大学物理 电势求解

电磁学篇---习题
3、一圆盘半径R =3.00 ×10-2 m.圆盘均匀带电,电荷面 密度σ=2.00×10-5 C· m-2 , 求轴线上的电势分布。 解:带电圆环中心轴线上电势
1 2πrdr dU r 4π 0 r 2 x 2
整个圆盘中心轴线上的电势分布:
U r 2 0

R
0
2 2 2 0 r x
rdr
R x x
2 2
电磁学篇---习题
4、在真空中,将半径为R 的金属球接地,与球心O 相距为 r(r >R)处放置一点电荷q,不计接地导线上电荷的影 响.求金属球表面上的感应电荷总量. R 解:带电金属球的特征: q q 空间场强、电势与带电球面一致; r 所带电荷只分布在表面; 静电感应。
电磁学篇---习题
1、一个内外半径分别为R1 和R2 的均匀带电球壳,总电荷 为Q1 ,球壳外同心罩一个半径为R3 的均匀带电球面,球 面带电荷为Q2 。求电场分布。 此系统将空间分割成I、II、III、IV四个区域 解:
ห้องสมุดไป่ตู้
根据高斯定理可以求得四个区 域的电场强度。
r R1 IV III II 0 Q r 3 R3 1 1 ( R1 r R2 ) 3 3 2 4π 0 R2 R1 r E Q1 ( R2 r R3 ) 40 r 2 Q Q 1 22 (r R3 ) 40 r


I
电磁学篇---习题
1、一个内外半径分别为R1 和R2 的均匀带电球壳,总电荷 为Q1 ,球壳外同心罩一个半径为R3 的均匀带电球面,球 面带电荷为Q2 。求电场分布。
注意:任何带电体边界其电场是连续的,此题在R3处不连 续,是因为假象在先,设带电体无厚度而形成的。

大学物理作业--电势一解答

大学物理作业--电势一解答
l/2
y P b l x dx x
电势一
第五章 静电场
4.一半径为R的均匀带电圆盘,电荷面密度为s.设 无穷远处为电势零点.(1)求圆盘中心对称轴上的电势 分布;(2)根据电场强度与电势梯度的关系求轴上电 场分布。 dq s 2 π rdr dr 解: x2 r 2 P o x rR x
1 UP 4 π 0
Aex Ae q0U AB 9.035104 J



x
电势一
第五章 静电场
3.一均匀细杆,长为l,线电荷密度为l,求: (1)细杆延长线上一点与杆一端相距a处的电势; (2)细杆中垂线上与细杆相距b处的电势。 dq ldx 解: d U P 4 0 l a x 4 0 l a x
s 2 πr d r
x r
2 2
s 2 0
x R x
2 2
电势一
第五章 静电场
4.真空中有一半径为R的半圆细环,均匀带电Q,如 图所示.设无穷远处为电势零点,则圆心O点处的电势 U0= ,若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到 圆心O点,则电场力做功A= . 由电势的叠加原理有,
U U i
i i
4 0 z R
2

qi
2 12


4 0 z R
2

Nq
i
2 12

不对称
e
Ri
0
qi ei qi E Ei 2 2 2 2 i i 4 0 z R i 4 0 z R




3/ 2
Re
Ri
z ez

i

物理学教程 电场复习

物理学教程  电场复习

物理学教程 电场复习 姓名:一、填空题1. 当一个带电导体达到静电平衡时 【 】 (A) 导体表面上电荷密度较大处电势较高(B) 导体表面曲率较大处电势较高(C) 导体内部的电势比导体表面的电势高(D) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 2.对于带电的孤立导体球 【 】 (A) 导体内的场强与电势大小均为零(B) 导体内的场强为零,而电势为恒量(C) 导体内的电势比导体表面高(D) 导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定 3.下面说法正确的是 【 】 (A) 等势面上各点的场强大小都相等 (B) 在电势高处电势能也一定大(C) 场强大处电势一定高 (D) 场强的方向总是从高电势指向低电势 4. 关于导体有以下几种说法 【 】 (A )接地的导体都不带电 (B )接地的导体可带正电,也可带负电 (C )一导体的电势为零,则该导体不带电(D )任何导体,只要它所带的电量不变,则其电势也是不变的。

5. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 【 】(A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零;(B) 如果高斯面上E处处不为零,则该面内必无电荷;(C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;(D) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。

6. 电荷分布在有限空间内,则任意两点P 1、P 2之间的电势差取决于 【 】 (A) 从P 1移到P 2的试探电荷电量的大小;(B) P 1和P 2处电场强度的大小;(C) 试探电荷由P 1移到P 2的路径; (D) 由P 1移到P 2电场力对单位正电荷所作的功。

7. 下面说法正确的是 【 】 (A) 等势面上各点的场强大小都相等; (B) 在电势高处电势能也一定大; (C) 场强大处电势一定高;(D) 场强的方向总是从高电势指向低电势。

8. 一个中性空腔导体,腔内有一个带正电的带电体,当另一中性导体接近空腔导体时 (1)腔内各点的场强 【 】 (A) 变化; (B) 不变; (C) 不能确定。

高中物理最基础考点系列考点电势试题新人教选修

高中物理最基础考点系列考点电势试题新人教选修

考点1 电势电势 (选修3-1第一章:静电场的第四节电势能和电势)★★★★★○○○1、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:q E p=ϕ,电势的单位是V 。

(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.2、电势反映的是电场中的能的性质,与电场中有无电荷无关,与放置的电荷量无关。

1、等量点电荷的电势比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷电场线分布图连线中点O 处的电势 为零 最小连线上的电势大小(从左到右) 沿连线一直增大 沿连线先变小,再变大沿中垂线由O 点向外电势大小 都为零 O 点最小,向外逐渐变小关于O 点对称的A 与A′、B与B′的电势ΦA <φA ′ 等大2、用电势判断电势能的大小由E p=qφ,将q、φ的大小、正负号一起代入公式,E p的正值越大,电势能越大;E p的负值越大,电势能越小.正电荷在电势较大的地方具有的电势能也大,负电荷在电势能较大的地方具有的电势能就较小。

(多选)关于电势的高低,下列说法正确的是( )A.沿电场线方向电势逐渐降低B.电势降低的方向一定是电场线的方向C.正电荷只在静电力的作用下,一定向电势低的地方运动D.带负电荷的粒子,由静止释放仅受静电力时,一定向电势高的地方运动【答案】AD1、(多选)(山东省济南外国语学校2020学年高二10月月考)下述说法正确的是()A. 沿电场线方向,场强一定越来越小B. 沿电场线方向,电势一定越来越低C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关D. 电场中某点的电势除了与电场本身和零电势位置的选取有关外,还与放入该点电荷的带电情况有关【答案】BC【精细解读】沿电场线方向,场强不一定越来越小,可能增强,也可能不变,选项A错误;沿电场线方向,电势一定越来越低,选项B正确;电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关,选项C正确;电场中某点的电势与电场本身和零电势位置的选取有关外,与放入该点电荷的带电情况无关,选项D错误;故选BC.2、如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其电场中的两点,若E1、E2为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1和P2两点的电势,则( )A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2【答案】A【精细解读】由正电荷电场线的特点可知E1>E2,由沿电场线方向电势逐渐降低可知φ1>φ2,选项A正确.3、(新疆哈密地区第二中学2020学年高二10月月考)如果把q=1.0×10-7C的电荷从无穷远处移至电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2×10-4J,无限远电势能为零,那么:(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q未移入电场前A点的电势是多少?【答案】(1)1.2×10-4J;1.2×103V;(2)1.2×103V。

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电势能利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化专题【有答案】

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电势能利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化专题【有答案】

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电势能利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化专题练习一、填空题1.现有一个极板间距离为2mm的平行板电容器,当带电荷量为2.0×10﹣5C时,两极板间的电压为10V,则电容器的电容是__F,现将一带电荷量为+4.0×10﹣8C的点电荷从电容器正极板移到负极板,电场力做功是__J.2.如图所示,匀强电场电场线与AC平行,把1×10-8 C的负电荷从A点移到B点,电场力做功6×10-8 J,AB长6 cm。

AB与AC成60°角。

则场强方向为____指向_____ 。

B处电势为1 V,则A处电势为_____V,电子在A处的电势能为_______eV。

3.如图所示,把电荷量为5×10-9 C的正电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能将______(选填“增大”、“减小”或“不变”).若A点电势为10V,B点电势为18V,则此过程中,电场力做功为_______J.4.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点,若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功W3=______.由此可知电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是________.5.把负电荷q=5×10−5C 从无穷远处移到电场中A 点,克服电场力做功4.0×10−6J ,再把q从A点移到B 点,电场力对电荷做1×10−4J 的功,A点电势为________V,B 点电势为__________V。

6.如图,倾角为θ的光滑绝缘斜面底端固定一带电量为﹢Q的物体A,另一带电量为﹢q、质量为m的物块沿斜面从B点由静止开始运动到C点.若B、C两点间的电势差为U,则物块从B运动到C的过程中电势能的变化量为_______;若物块运动到C点时速度恰好达到最大,则AC间的距离应为________.7.如果把电荷量81.010C q -=⨯的电荷从无限远移到电场中的A 点,需要克服静电力做功41.210J -⨯,则q 在A 点的电势能为__________J ,A 点的电势为__________V .8.如图所示,在正点电荷Q 的电场中有a 、b 两点,它们到点电荷Q 的距离12r r <,则φa ______φb(填“<”、“=”、“>”),将一负电荷放在a 、b 两点,E p a ______E p b (填“<”、“=”、“>”),若a 、b 两点间的电势差为100V ,将二价负离子由a 点移到b 点克服电场力做功______。

高中物理考题精选——电势差-电势

高中物理考题精选——电势差-电势

高中物理考题精选〔36〕——电势差电势1、一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该与位移x的关系如右图所示,直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep以下图象中合理的是〔〕答案 D 分析:粒子的电势能随位移变化的图象斜率对应粒子所受的静电力大小,故可知电场力、电场强度及粒子加速度随位移变化应该是越来越小,故A错,D对;粒子动能随位移变化的图象斜率对应粒子所受合外力的大小,而此时的合外力即为粒子所受静电力,故B错;粒子沿x轴的运动是一个加速度减小的加速运动,故速度与位移不一定是线性关系,C错。

2、如下图,a、b为竖直方向上的电场线上的两点,一带电质点在a由静止释放,沿电场线方向向上运动,到b点速度恰好为零,以下说法中正确的选项是〔〕A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度小答案 A 解析:A、由题意可知,带点质点受两个力,重力和电场力.,开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向向上.因为在一根电场线上,所以在两点的电场力方向都向上.故A正确;B、小球开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向向上.但由于小球的电性未知,不能判断电场线的方向,所以不能判断a、b两点电势的高低.故B错误.C、电场力做正功,电势能降低,所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大.故C错误;D、在a点,电场力大于重力,到b点恰好速度为零,可知先加速后减速,所以b点所受的电场力小于重力.所以a点的电场强度比b点的电场强度大.故D错误.故选A3、如下图,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能E p随位移x的变化关系如下图.从A到B过程中,以下说法正确的选项是〔〕A. 电场力对电荷一直做正功B. 电势一直升高C. 电荷所受电场力先减小后增大D. 电荷所受电场力先增大后减小答案 C 解析:A、电势能先减小后增大,则电场力做正功后做负功.故A错误.B、正电荷从A到B电场力先做正功,后做负功,则说明电场力方向变化,即电场线方向先向右,后向左,所以电势先降低后升高.故B错误.C、电势能E P随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小,因此电场力先减小后增大.故C正确,D错误.故选C.4、两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置变化规律的是图〔〕答案 A 解析:两个等量异号电荷的电场线如以下图,根据“沿电场线方向电势降低”的原理,从左侧无穷远处向右电势应升高,正电荷所在位置处最高;然后再慢慢减小,O点处电势为零,则O点右侧电势为负,同理到达负电荷时电势最小,经过负电荷后,电势开始升高,直到无穷远处,电势为零;故B、C、D是错误的;A正确.故选A.5、如下图,光滑绝缘细管与水平面成30。

高中物理_电学试题及答案

高中物理_电学试题及答案

中学物理电学试题与答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A旁边的A旁边的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力始终做正功B、电场力始终做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势凹凸的状况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角状况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法推断4、在第3题的问题中若将两小球相互接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不肯定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区分,运用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的改变而改变D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N间接负载电阻R f =R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,假如将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压改变范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流削减10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率削减,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率削减,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度肯定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度肯定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力肯定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度肯定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向肯定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向与电流方向三者肯定相互垂直14、磁通量是探讨电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不肯定为零D、磁通量发生改变时,磁通密度也肯定发生改变15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,起先时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形态的导线,分别放在电阻可忽视的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。

物理电学高中基础题

物理电学高中基础题

单元练习一、选择题:1.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同2.下列关于电场性质的说法,正确的是 () A.电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高B.电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高C.电场强度为零的地方,电势一定为零D.电势为零的地方,电场强度一定为零3.下列关于电场性质的说法,正确的是 ( ) A.电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高B.电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高C.电场强度为零的地方,电势一定为零D.电势为零的地方,电场强度一定为零4.关于电场中的电场线,下列说法正确的是( )A.带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合B.沿电场线方向电场强度逐渐减小C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电荷沿电场线方向运动,电势能减少5.在电场中,已知A点的电势高于B点的电势,那么 ( ) A.把负电荷从A点移到B点,电场力做负功 B.把负电荷从A点移到B点,电场力做正功C.把正电荷从B点移到A点,电场力做负功 D.把正电荷从B点移到A点,电场力做正功6.如图所示,在匀强电场中有A、B两点,将一电量为q的正电荷从A点移到B点,第一次沿直线AB移动该电荷,电场力做功为W1;第二次沿路径ACB移动该电荷,电场力做功W2;第三次沿曲线AB移动该电荷,电场力做功为W3,则 ( )A.W1>W2>W3B.W1<W3<W2A CC.W1= W2 = W3D.W1= W2<W37.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度方向及运动轨迹如图所示,可以判定)A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势8.如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc,且φa>φb>φc.一带正电的粒子射入该电场中,其运动轨迹如图中KLMN所示,可知() A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功C.粒子从K到L的过程中,电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减少9.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC,则下列关系中正确的有( )A.φA>φB>φCB.E C>E B>E AC.U AB<U BCD.U AB=U BC10.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a、b 两点的电势分别为φa=-2 V,φb=8 V,则下列叙述正确的是( )A.该电场在c点处的电势一定为5 VB .a 点处的场强E a 一定小于b 点处的场强E bC .正电荷从a 点运动到b 点的过程中电势能一定增大D .正电荷只受电场力作用从a 点运动到b 点的过程中动能一定增大11.如图10所示,两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离,OO′代表两点电荷连线的中垂面,在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是()A .φ1>φ2>φ3B .φ2>φ1>φ3C .φ2>φ3>φ1D .φ3>φ2>φ112.如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA<OB ,用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( )A .A E 一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕB .A E 不一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕC .A E 一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕD .AE 不一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕ13.如图所示,A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC =20 cm ,把一个带电荷量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零,从B 移到C ,电场力做功为-×10-3J ,则该匀强电场的场强大小和方向是(A .865 V/m ,垂直AC 向左B .865 V/m ,垂直AC 向右C .1 000 V/m ,垂直AB 斜向上D .1 000 V/m ,垂直AB 斜向下14. 如图10所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( A .带电质点通过P 点时加速度较Q 点大B .三个等势面中,c 的电势最高C .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大15.如图所示,在场强为E的匀强电场中,取某点O为圆心,以 r为半径做一圆,在圆心O 点固定一电量为+Q的点电荷(设+Q的电场不影响匀强电场E的分布).当把一检验电荷+q放在d点处恰好平衡,则()A.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿ab方向B.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿cd方向C.当电荷+q放在b点时,它受到的电场力大小为2EqD.将电荷+q由b点沿圆周移动到a点,电场力不做功16. 如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在等势线U3上时,具有动能20 J,它运动到等势线U1上时,速度为零.令U2=0,那么,当该电荷的电势能为4 J时,其动能大小为(A.16 JB.10 JC.6 JD.4 J17. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则(A.电容器带电荷量不变B.尘埃仍静止C. 检流计中有a→b的电流D.检流计中有b→a的电流18.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图所示,那么匀强电场的场强大小为()A.最大值是mgtgθ/qB.最小值是mgsinθ/qC.唯一值是mgtgθ/qD.同一方向上,可有不同的值.二、填空题:19.一质量为m的带电小球,静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中,此时两板间电压为300V ;若将该电压降到60V ,其它条件不变,则小球的加速度为_____m /s 2.20. 如图所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电荷量,把A 板向右移,静电计指针偏角将________________;把A 板竖直向下移,静电计指针偏角将________;在A 、B 板间插入一块电介质,静电计指针偏角将________.三 计算题:21.如图所示,平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60 V 的恒压电源上,两极板间距为3 cm ,电容器带电荷量为6×10-8C ,A 极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板电容器两板之间的电场强度;(3)距B 板为2 cm 的C 点处的电势.22. 如图所示,有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片,这两片金属片组成一个小电容器,该电容器的电容C可用公式C =εr S d计算,式中常量εr =9×10-12 F /m ,S 表示金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离.当键按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了,从而给出相应的信号.设每个金属片的正对面积为50 mm 2,键未按下时两金属片的距离为0.6 mm .如果电容变化 pF ,电子线路恰能检测出此信号,则键至少需要被按下多大距离?23.行星绕恒星运动由万有引力提供向心力,电子绕原子核运动由库仑力提供向心力,已知电子的质量为m ,原子核与电子的带电荷量都为e ,电子绕原子核做圆周运动的半径为r ,静电力常量为k ,求:(1)电子转动的线速度;(2)电子做圆周运动的周期.24.有两条长度为L的细线,每条线的一端都系有质量为m的小球,并用同样长度的细线把两球连接起来,悬于O点,如图所示。

《物理学》电势复习题

《物理学》电势复习题

《物理学》电势复习题一、单选题1、在静电场中,下列说法正确的是:A.电势高的地方电场强度一定大B.场强大小相同的点电势可能相等C.电场强度大的地方电势一定高D.等势面上的各点电势一定相等正确答案是:B.场强大小相同的点电势可能相等。

根据电场线与等势面的关系,在电场中某点,电场线越密,则电场强度E越强;沿着电场线方向,电势总是降低的。

由于电场线疏密不一定相同,因此场强大小相同的点电势可能相等,也可能不相等。

根据等差等势面的特点可知,等势面上各点的电势相等,但场强不一定相等。

因此,正确答案为B。

2、在真空中,带电荷量为+Q的点电荷与一不带电的导体之间距离为L时,紧靠其右侧有一个与它们相切的以P点为圆心、半径为r的等势面。

若已知该等势面的电势差为U,则下列说法正确的是:A.若将该导体接地后,则P点电势仍为零B.若将该导体接地后,则P点电势大于零C.若将+Q的点电荷向右移动距离L后,则P点电势将大于零D.若将+Q的点电荷向右移动距离L后,则P点电势将小于零正确答案是:A.若将该导体接地后,则P点电势仍为零。

根据等量异种点电荷的电场线和等势面特点可知,以+Q为圆心、L为半径的圆周上所有点的电势都为零,而右侧的等势面为以P为圆心、r为半径的圆上所有点的电势都为U。

若将该导体接地后,由于大地为零电势,因此P点电势仍为零。

选项A正确,选项B错误。

若将+Q 的点电荷向右移动距离L后,等量异种点电荷的电场线和等势面特点不变,因此P点的电势仍为零。

选项C、D错误。

3、两个带正电荷的小球A和B,以相同的距离r相距。

每个小球带电量为q,其周围存在着匀强电场。

今测得小球A的周围存在着引力场,引力场的分布情况与距离的关系与地球周围的重力场的分布类似(即由点电荷产生的电场)。

为了使小球A对小球B的作用力表现为引力,则小球A的电量q应是()。

A.q<0 B.q>0 C.q=0 D.q本文本文0正确答案是:B.q>0。

电磁学练习题电场与电势

电磁学练习题电场与电势

电磁学练习题电场与电势电磁学练习题:电场与电势引言:电场与电势是电磁学中的重要概念,掌握它们的基本原理和计算方法对于解决电磁学问题至关重要。

本文将通过一些典型的电磁学练习题,帮助读者更好地理解和应用电场与电势的知识。

一、电场的计算1. 点电荷的电场对于一个点电荷,其电场可以通过库仑定律计算得到。

假设点电荷的电量为q,与点电荷距离为r的位置的电场强度E可以表示为:E = k * q / r^2其中,k是库仑常数。

2. 均匀带电圆盘的电场考虑一个半径为R,电荷面密度为σ的均匀带电圆盘。

在圆盘轴线上的距离为z处,圆盘产生的电场强度E可以表示为:E = (σ / 2ε0) * (1 / (1 + (z / R)^2)^(3/2))其中,ε0是真空介质中的介电常数。

二、电势的计算1. 点电荷的电势对于一个点电荷,在任意位置距离为r处的电势V可以表示为:V = k * q / r其中,k是库仑常数。

2. 均匀带电线带的电势考虑一个长度为L,线密度为λ的均匀带电线带。

在离线带中心位置为x处,线带产生的电势V可以表示为:V = (λ/ 2πε0) * ln[(L + x) / x]其中,ε0是真空介质中的介电常数。

三、电场与电势的关系1. 电场与电势的关系式电场E与电势V之间存在以下关系:E = -∇V其中,∇是梯度算符。

2. 均匀电场中的电势变化率对于一个均匀电场,电势随距离变化的速率常数,即:E = -ΔV / Δs其中,Δs是电势变化的距离,ΔV是电势的变化量。

结论:电场与电势是电磁学中的基本概念,其计算方法和关系式对解决电磁学问题具有重要的指导意义。

通过本文介绍的电磁学练习题,希望读者能够更深入地理解和掌握电场与电势的概念和计算方法,从而提高解决实际问题的能力。

参考文献:1. Griffiths, D. J. (1999). Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall.2. Purcell, E. M., & Morin, D. J. (2013). Electricity and magnetism (3rd ed.). Cambridge University Press.。

大学物理练习题 电势

大学物理练习题  电势

练习五 电势(续)一、选择题1. 如图所示,CDEF 为一矩形,边长分别为l 和2l ,在DC 延长线上CA = l 处的A 点有点电荷+q ,在CF 的中点B 点有点电荷−q ,若使单位正电荷从C 点沿CDEF 路径运动到F 点,则电场力所作的功等于: −q l l ll +qA BC D EF• •(A ) 515π420−⋅lq ε。

(B ) 551π40−⋅l q ε。

(C )313π40−⋅l qε。

(D )515π40−⋅l qε。

2. 某电场的电力线分布情况如图所示,一负电荷从M 点移到N 点。

有人根据这个图做出下列几点结论,其中哪点是正确的? (A ) 电场强度E M < E N 。

(B ) 电势U M < U N 。

(C ) 电势能W M < W N 。

(D ) 电场力的功A > 0。

3. 在真空中半径分别为R 和2R 的两个同心球面,其上分别均匀地带有电量和q +q 3−。

现将一电量为+Q 的带电粒子从内球面处由静止释放,则该粒子达到外球面时的动能为: (A )R qQ0π4ε。

(B )R qQ0π2ε。

(C )RqQ0π8ε。

(D ) RqQ0π83ε。

4. 真空中某静电场区域的电力线是疏密均匀方向相同的平行直线,则在该区域内电场强度 E v和电位U 是 (A ) 都是常量。

(B ) 都不是常量。

(C ) E 是常量,U 不是常量。

(D ) U 是常量,E 不是常量。

5. 电量Q 均匀分布在半径为R 的球面上,坐标原点位于球心处,现从球面与X 轴交点处挖去面元ΔS ,并把它移至无穷远处(如图),若选无穷远为零电势参考点,且将ΔS 移走后球面上的电荷分布不变,则此球心O 点的场强0E v与电位U 0分别为(注:i 为单位矢量)ˆ(A ) -Q ΔS /[(4πRiˆ2)2ε0];[Q /(4πε0R )][1-ΔS /(4πR 2)]。

物理学电势复习题

物理学电势复习题

- 选择题1.静电场中某点电势在数值上等于()A 试验电荷0q 置于该点时具有的电势能; ()B 单位试验电荷置于该点时具有的电势能;()C 单位正电荷置于该点时具有的电势能;()D 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。

〔 〕 答案:()C2.真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q 。

现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示。

则电场力对q 作功为()A 22042Qq r r επ⋅π; ()B 2024Qq r r πε; ()C 204Qq r r ππε; ()D 0. 〔 〕答案:()D3.真空中有“孤立的”均匀带电球体和一个均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等.则它们的静电能之间的关系是: ()A 球体的静电能等于球面的静电能;()B 球体的静电能大于球面的静电能; ()C 球体的静电能小于球面的静电能;()D 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能。

〔 〕 答案:()B4.点电荷Q -位于圆心O 处,a 是一固定点,b 、c 、d 为同一圆周上的三点,如图所示。

现将一试验电荷从a 点分别移动到b 、c 、d 各点,则 ()A 从a 到b ,电场力作功最大;()B 从a 到到c ,电场力作功最大;()C 从a 到d ,电场力作功最大;()D 从a 到各点,电场力作功相等。

〔 〕 答案:()D5..在点电荷q +的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为:()Aaq 04πε; ()Baq 08πε; ()C aq 04πε-; ()D aq 08πε-。

〔 〕 答案: ()D6.如图所示,CDEF 为一矩形,边长分别为l 和2l ,在DC 延长线上CA=l 处的A 点有点电荷q +,在CF 的中点有点电荷q - 。

若使单位正电荷从C 点沿CDEF 路径运动到F 点,则电场力所做的功等于:()A 05145q l l πε--; ()B 01545q l πε-;O r ar b Q()C ;()D 。

大学物理习题12电场电势

大学物理习题12电场电势

班级______________学号____________姓名________________练习 十二一、选择题1. 电荷分布在有限空间内,则任意两点P 1、P 2之间的电势差取决于 ( ) (A) 从P 1移到P 2的试探电荷电量的大小; (B) P 1和P 2处电场强度的大小; (C) 试探电荷由P 1移到P 2的路径;(D) 由P 1移到P 2电场力对单位正电荷所作的功。

2. 下面说法正确的是 ( ) (A) 等势面上各点的场强大小都相等; (B) 在电势高处电势能也一定大; (C) 场强大处电势一定高;(D) 场强的方向总是从高电势指向低电势。

3. 如图所示,绝缘的带电导体上a 、b 、c 三点, 电荷密度( ) 电势( ) (A)a 点最大; (B)b 点最大; (C)c 点最大; (D)一样大。

4. 一个带正电的点电荷飞入如图所示的电场中,它在电场中的运动轨迹为 ( )(A)沿a ; (B)沿b ; (C) 沿c ;(D) 沿d 。

二、填空题1. 边长为a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷,取无限远处作为参考点,则o 点电势为 ,o 点的场强大小为 。

2. 一个半径为R 的均匀带电的薄圆盘,电荷面密度为σ。

在圆盘上挖去一个半径为r 的同心圆盘,则圆心处的电势将 。

(变大或变小)3. 真空中一个半径为R 的球面均匀带电,面电荷密度为0>σ,在球心处有一个带电量为q 的点电荷。

取无限远处作为参考点,则球内距球心r 的P 点处的电势为 。

4. 半径为r 的均匀带电球面1,带电量为1q ,其外有一同心的半径为R 的均匀带电球面2,带电量为2q ,则两球面间的电势差为 。

5. 两个同心的薄金属球壳,半径分别为1R 、2R (1R >2R ),带电量分别为1q 、2q,q -将二球用导线联起来,(取无限远处作为参考点为 。

6. 两段形状相同的圆弧如图所示对称放置,圆弧半径为R ,圆心角为θ,均匀带电,线密度分别为λ+和λ-,则圆心O 点的场强大小为 。

物理高考复习电势差专项练习题(附解析)

物理高考复习电势差专项练习题(附解析)

物理高考复习电势差专项练习题(附解析)电势差是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

查字典物理网整理了物理2021年高考复习电势差专题练习题,请考生认真做题,提高自己。

1.(改编)图K6-2-1中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子()图K6-2-1A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能小于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【答案】D【解析】由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧,说明带电粒子带正电,选项A错误;依照库仑定律F=k可知,粒子在c点受到电场力最小,选项B错误;粒子从b点运动到c点的过程中,电场力对粒子做正功,粒子电势能减小,选项C错误;由动能定理可得:qU=Ek,因为UabUbc,因此选项D正确.2.(2021年北京模拟)下列四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中电势和场强都相同的是()【答案】B【解析】a、b两点场强的方向不同,选项A错误;a、b两点电势和场强均相同,选项B正确;a点电势高于b点电势,选项C错误;a、b两点场强的方向不同,选项D错误.3.(改编)图K6-2-2是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有()图K6-2-2A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做负功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小【答案】D【解析】带正电的矿粉受到向左的电场力作用,落在左侧,电场力对矿粉做正功,矿粉电势能变小,选项D正确.4.a、b、c、d是匀强电场中的4个点,它们正好是一个矩形的4个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图K6-2-3,由此可知c点的电势为()图K6-2-3A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V【答案】B【解析】平行于匀强电场所在平面的1个平行四边形,任意两条平行边上对应两点的电势差相等,即d=c,可得选项B正确.5.(2021年德州期末)如图K6-2-4甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的情形如图K6-2-4乙所示,若在O点由静止开释一电子,电子仅受电场力的作用,则()图6-2-4A.电子将沿Ox方向运动B.电子的电势能将增大C.电子运动的加速度恒定D.电子运动的加速度先减小后增大【答案】AD【解析】由题图乙可知,沿x轴正方向电势越来越高,故电场线方向沿x轴负方向,电子受到的电场力沿x轴正方向,故电子将沿Ox方向运动,电子的电势能将减小,A正确,B错误;因电势随x的增大,其变化领先减小后增大,故沿x轴正方向,电场强度先减小后增大,电子运动的加速度先减小后增大,D正确,C错误.6.(2021年金山中学期末)某带电粒子仅在电场力的作用下由A点运动到B点,电场线及粒子的运动轨迹如图K6-2-5所示,能够判定()图K6-2-5A.粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.粒子在A点的电势低于它在B点的电势【答案】AB【解析】A点的场强小于B点场强,在A点受电场力小于在B点,A 正确;A到B过程电场力做正功,电势能减小,动能增大,B正确、C错误; A点电势高于B点,D错误.7.(2021年江苏模拟)真空中有一带负电的点电荷绕固定的点电荷+Q运动,其轨迹为椭圆,如图K6-2-6所示.已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆焦点上,则下列说法正确的是()图K6-2-6A.负电荷在a、c两点所受的电场力大小相等B.负电荷在a点的电势能高于在c点的电势能C.负电荷由b运动到d的过程中电势能增加,动能减少D.负电荷由a经b运动到c的过程中,电势能先增大后减小【答案】AC【解析】电场强度是矢量,由对称性可知a、c两点的场强大小相等,故负电荷在a、c两点所受电场力大小相等但方向不同,A正确;依照电势是标量和对称性可知,a、c两点的电势相等,故负电荷在a、c两点的电势能相等,B错误;正点电荷的电场线是辐射向外的,且沿电场线方向电势降低,故轨迹上a、b、c、d四点中b点电势最高,d点电势最低,a、c两点相同,因此负电荷在b点电势能最小,故选项C正确,D错误.8.如图K6-2-7所示,真空中等量异种点电荷放置在M、N 两点,在M N的连线上有对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,则下列说法正确的是()图K6-2-7A.a点场强与c点场强一定相同B.a点电势一定小于c点电势C.负电荷在c点的电势能一定大于在a点的电势能D.正电荷从d点移到b点电场力不做功【答案】AD【解析】依照真空中等量异种点电荷电场线的分布特点,在MN的连线上对称点a、c场强一定相同,故选项A正确;因沿着电场线方向电势逐步降低,但电场方向未知,则a点电势不一定小于c点电势,故选项B错误;电荷从a点移到c点,电场力做功正负未知,则不能判定电势能增减,负电荷在c点电势能不一定大于a点电势能,故选项C错误;而MN连线的中垂线是等势线,其上的对称点b、d电势相等,则正电荷从d点移到b点电场力不做功,故选项D正确.9.(2021年珠海模拟)如图K6-2-8所示,长为L,倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则()图K6-2-8A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能B.A、B两点的电势差一定为C.若是匀强电场,则该电场的场强一定是D.若是匀强电场,则该电场的场强可能是【答案】AD【解析】小球动能没变,电场力与重力做功之和为零,重力做负功,电场力做正功,电势能减小,在B点的电势能小于A点,A正确;动能定理qU-mgLsin =0,得U=,B错误;场强方向不确定,因此场强不一定是,C错误,D正确. 二、非选择题10.(2021年泉州模拟)如图K6-2-9所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6 m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5 1 03 N/C、方向水平向左的匀强电场,水平面AB段表面光滑,长L1=6.75 m,BC段表面粗糙,长L2=5.5 m.质量m=2.0 kg、电荷量q=0.01 C的带正电小球在水平恒力F=10.0 N的作用下从A点由静止升始运动,通过一段时刻后撤去拉力F,小球进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15 N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数=0.2,取g=10 m/s2.求:图K6-2-9(1)小球通过端口D时的速度大小vD;(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.【答案】(1)2 m/s (2)0 (3)9 m/s【解析】(1)在端口D,由牛顿第二定律有mg-ND=m解得vD==2 m/s.(2)设小球通过半圆管中点P时的速度大小为vP,从P到D的过程中由动能定理可得qER-mgR=mv-mv解得vP=2 m/s在P点由牛顿第二定律有qE-NP=m解得NP=0.(3)设F作用的距离为s,从A到D由动能定理有Fs-mgL2-2mgR=mv解得s=9 m在F作用的过程中由动能定理得Fs-mg(s-L1)=mv解得v0=9 m/s.11.如图K6-2-10甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg、带电荷量为q=+2.010-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的摩擦因数=0.1.从t=0时刻开始,空间上加一个如图K6-2-10乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)求:图K6-2-10(1)4秒内小物块的位移大小;(2)4秒内电场力对小物块所做的功.【答案】(1)8 m (2)16 J【解析】(1)0~2 s内小物块加速度a1==2 m/s2,位移s1=a1t=4 m,2 s末的速度为v2=a1t1=4 m/s,2~4 s内小物块加速度a2==-2 m/s2,位移s2=v2t2+a2t=4 m,4秒内的位移s=s1+s2=8 m.(2)v4=v2+a2t2=0,即4 s末小物块处于静止状态设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理有:W-mgs=0,解得W=1.6 J.12.如图K6-2-11所示,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的L形滑板,其质量为M,平面部分的上表面光滑且足够长.在距滑板的A端为l的B处放置一个质量为m、带电量为q的小物体C(可看成是质点),在水平的匀强电场作用下,由静止开始运动.已知M=3m,电场的场强为E.假设物体C在运动中及与滑板A端相碰时不缺失电量.图K6-2-11(1)求物体C第1次与滑板A端相碰前瞬时的速度大小.(2)若物体C与滑板A端相碰的时刻极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的,求滑板被碰后的速度大小.(3)在(2)问条件下,求小物体C从开始运动到与滑板A第2次碰撞这段时刻内,电场力对小物体C做的功.【答案】(1) (2) (3)qEl【解析】(1)设物体C在电场力作用下第1次与滑板A端碰撞时的速度为v1,由动能定理,得qEl=mv,解得v1=.(2)小物体C与滑板碰撞过程中动量守恒,设滑板碰撞后的速度为v2,由动量守恒定律,得mv1=Mv2-mv1,解得v2=v1=.(3)设小物体C的加速度为a,由牛顿第二定律,有F=qE=ma.设第1次碰后到第2次碰前的时刻为t,小物体C与滑板从第1次碰后到第2次碰时位移相等,以水平向左为正方向,即v2t=-v1t+at2,解得t=.两次相碰之间滑板走的距离s=v2t=l.设小物体C从开始运动到与滑板A第2次碰撞这段过程电场力对小物体做的功为W,则W=qE(l+s),解得W=qEl.物理2021年高考复习电势差专题练习题及解析的全部内容确实是这些,查字典物理网期望考生能够在2021高考取得中意的成绩。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

- 选择题1.静电场中某点电势在数值上等于()A 试验电荷0q 置于该点时具有的电势能; ()B 单位试验电荷置于该点时具有的电势能;()C 单位正电荷置于该点时具有的电势能;()D 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。

〔 〕答案:()C2.真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q 。

现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示。

则电场力对q 作功为()A 22042Qq r r επ⋅π; ()B 2024Qq r r πε; ()C 204Qq r r ππε; ()D 0. 〔 〕答案:()D3.真空中有“孤立的”均匀带电球体和一个均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等.则它们的静电能之间的关系是: ()A 球体的静电能等于球面的静电能;()B 球体的静电能大于球面的静电能; ()C 球体的静电能小于球面的静电能;()D 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能。

〔 〕 答案:()B4.点电荷Q -位于圆心O 处,a 是一固定点,b 、c 、d 为同一圆周上的三点,如图所示。

现将一试验电荷从a 点分别移动到b 、c 、d 各点,则 ()A 从a 到b ,电场力作功最大;()B 从a 到到c ,电场力作功最大;()C 从a 到d ,电场力作功最大;()D 从a 到各点,电场力作功相等。

〔 〕 答案:()D5..在点电荷q +的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为:()Aa q04πε; ()Baq 08πε; ()C aq 04πε-; ()D aq 08πε-。

〔 〕答案: ()D6.如图所示,CDEF 为一矩形,边长分别为l 和2l ,在DC 延长线上CA=l 处的A 点有点电荷q +,在CF 的中点有点电荷q - 。

若使单位正电荷从C 点沿CDEF 路径运动到F 点,则电场力所做的功等于:()A 05145q l l πε--; ()B 01545q l πε-;O r ar b Q()C ; ()D 。

〔 〕 答案:()D二 填空题1.如图所示,在静电场中,一电荷0q 沿正三角形的一边从a 点移动到b 点,电场力作功为0A ,则当该电荷0q 沿正三角形的另二条边从b 点经c 点到a 点的过程中,电场力做功A = 。

答案:0A -2.一均匀静电场,电场强度()1400600V m E i j -=+⋅v v v,则点a(3,2) 和点b(1,0)之间的电势差ab U = 。

(点的坐标,x y 以米计)答案:d bab aU E l =⋅⎰v v (400600)(d d )b ai j xi yj =+⋅+⎰v v v v+=⎰13400dx ⎰2400dy3210V =-⨯3.两个点电荷的带电量分别为Q 和q ,它们相距为a 。

当q 由2Q 变到4Q时,在它们的连线中点处的电势变为原来的 倍。

(以无限远处的电势为零) 答案:564.两点电荷81 1.510C q -=⨯,82310C q -=⨯,相距142cm r =,要把它们之间的距离变为225cm r =,外力需作多少功? [92201910N m /C 4πε=⨯⋅]答案:⎰⎰==⋅=22210212021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εεϖϖ)11(21r r -61055.6-⨯-=J外力需作的功 66.5510A A -'=-=⨯ J5.一半径为R 的均匀带电球面,带有电荷Q 。

若规定该球面上的电势值为零,则无限远处的电势将等于 。

答案:RQ0π4ε-6.一个半径为R 的均匀带电球面,带电量为Q 。

若规定该球面上电势为零,则球面外距球心r 处的P 点的电势P U =______________________。

abc答案:011()4Qr Rπε- 7.一电量为Q 的点电荷固定在空间某点上,将另一电量为q 的点电荷放在与Q 相距r 处。

若设两点电荷相距无限远时电势能为零,则此时的电势能e W =_________________。

答案:04Qq rπε8.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电势为_________________。

答案: RQU 04επ=三 计算题1.一根长为L 的细棒,弯成半圆形,其上均匀带电,电荷线密度为λ+,试求在圆心O 点的电势。

2.如图所示,在A ,B 两点处放有电量分别为q +,q -的点电荷,AB 间距离为2R ,现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点,求:移动过程中电场力作的功(无穷远为电势零点)。

答案:1.半圆形导线半径:LR π=O 点电势由电势迭加原理求解。

在圆弧上取一个小的电荷元dq dl λ= 它在圆心O 点的电势:Rq U 04d d πε=∴ 000444d d ελπελπελ====⎰⎰L R L R l U U2 O 014πU ε=0)(=-RqR q C 014πU ε=)3(RqRq-R q 0π6ε-= ∴ o 0O 0()6πC q qA q U U Rε=-=3.两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面,半径分别为10.03m R =和20.10m R =。

已知两者的电势差为450V ,求:内球面上所带的电荷。

[92201910N m /C 4πε=⨯⋅]答案:设内球上所带电荷为Q ,则两球间的电场强度的大小为O Rr P Q204r QE επ=12()R r R <<两球的电势差: 22111220d d 4R R R R Qr U E r r ε==π⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=21114R R Q ε∴ 901212214 2.1410C R R U Q R R ε-π==⨯-另解:设1R 带Q ,则2R 带Q -,Q 在1R 、2R 上的电势:101'4Q U R πε= 202'4QU R πε=Q -在1R 、2R 上的电势:102"4Q U R πε-=202"4QU R πε-= 由电势叠加原理,1R 的电势:101211()4Q U R R πε=- 2R 的电势:20U =∴ 12U ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π=210114R R Q ε 解得: 901212214 2.1410C R R U Q R R ε-π==⨯-4.电荷以相同的面密度σ分布在半径为110cm r =和220cm r =的两个同心球面上。

设无限远处电势为零,球心处的电势为0300V U =。

[92201910N m /C 4πε=⨯⋅](1) 求电荷面密度σ;(2) 若要使球心处的电势也为零,外球面上应放掉多少电荷?答案:(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加,即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π-ππ=22212104441r r r r σσε()210r r +=εσ900128.8510C/m U r r εσ-==⨯+(2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ',则应有:()012010U r r σσε''=+=即 :σσ21r r -=' 外球面上应变成带负电,共应放掉电荷:()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ ()-921200244 6.6710C r r r U r σε=π+=π=⨯5.如图,一球形电容器,在外球壳的半径b 及内外导体间的电势差U 维持恒定的条件下,内球半径a 为多大时才能使内球表面附近的电场强度最小?求这个最小电场强度的大小。

答案:设内球壳带电量为q ,则根据高斯定理可得出两球壳之间半径为r 的同心球面上各点电场强度的大小为204r q E επ=内外导体间的电势差:)11(4d 0ba q r E U ba-π=⋅=⎰εϖϖ 当内外导体间电势差U 为已知时,内球壳上所带电荷即可求出为:04q abUb aε=π- 内球表面附近的电场强度大小为:()204q bUE a a b a ε==π-欲求内球表面的最小场强,令d 0d Ea= 则()()011d d 22=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=a b a a b a bU a E 得到:2ba = 并有0d d 2/22>=b a a E可知这时有最小电场强度:()bUa b a bU E 4min =-=。

相关文档
最新文档