15．在一個勻強電場中有A、B、C三點，AB長 為5cm，AC為3cm，BC為4cm，如圖所示，電場強度方向平行于紙面，電子在電場力作用下由C運動到A，動能減少60eV，質(zhì)子在電場力作用下由C運動至B，動能增加60eV，求該勻強電場的大小和方向．

分析 根據(jù)動能定理和電勢差公式分別求出C、A間和C、B間電勢差，找出等勢點，作出等勢線，根據(jù)電場線與等勢線垂直，且由電勢高處指向電勢低處，作出電場線．由U=Ed公式求出場強大�。�

解答 解：據(jù)題，C、A間電勢差為UCA=$\frac{{W}_{CA}}{-e}$=$\frac{△{E}_{kCA}}{-e}$=$\frac{-60eV}{-e}$=60V，C、B間電勢差為UCB=$\frac{△{E}_{KCB}}{e}$=$\frac{60eV}{e}$=60V，那么，AB兩點電勢相等，AB為一條等勢線．根據(jù)電場線與等勢線的關系，作出電場線方向如圖．
圖中D是AB上一點，則CD間電勢差等于CA間電勢差，即UCD=UCA=60V
據(jù)題，AB長為5cm，AC為3cm，BC為4cm，由幾何知識得到，∠A=53°，$\overline{CD}$=$\overline{AC}$sin53°=2.4cm=2.4×10-2m
電場強度E=$\frac{{U}_{CD}}{CD}$=$\frac{60}{2.4×1{0}^{-2}}$V/m=2500V/m
答：該勻強電場的大小為2500V/m，方向垂直于AB向上．

點評 本題考查勻強電場中電勢差與電場強度關系以及電場力做功的計算，要注意在運用電勢差公式U=$\frac{W}{q}$時，U、W、q都要代入符號進行計算．同時要求能熟練應用電場線與等勢面的關系．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束由相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用粒子能落到下極板上．已知粒子質(zhì)量m=2.0×10-6kg，電荷量q=1.0×10-8C，電容器電容C=1.0×10-6F，若第一個粒子剛好落到下極板中點O處，取g=10m/s2．求：
（1）則帶電粒子入射初速度的大��；
（2）兩板間電場強度為多大時，帶電粒子能剛好落在下極板右邊緣B點；
（3）落到下極板上帶電粒子總的個數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．一對平行金屬板長為L，兩板間距為d，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子從平行板左側以速度υ0沿兩板的中線不斷進入平行板之間，兩板間所加交變電壓UAB，如圖所示，交變電壓的周期，已知所有電子都能穿過平行板，且最大偏距的粒子剛好從極板的邊緣飛出，不計重力作用，則（　�。�
A．所有電子都從右側的同一點離開電場
B．所有電子離開電場時速度都是υ0
C．t=0時刻進入電場的電子，離開電場時動能最大
D．t=$\frac{T}{4}$時刻進入電場的電子，在兩板間運動時最大側位移為$\fracw8l8zn6{16}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．長為L細線，上端固定，下端栓一質(zhì)量為m、帶電量為q的球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中，開始時，將細線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動，當細桿轉(zhuǎn)動60°角時，小球到達B點，且速度恰好為零，求：
（1）AB點的電勢差UAB；
（2）勻強電場的電場強度E大小；
（3）小球到達B點時，細線對小球的拉力F大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．電路如圖所示，電源電動勢E=28V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C為平行板電容器，其電容C=3.0pF，虛線到兩極板距離相等，極板長l=0.20m，兩極板的間距d=1.0×10-2 m．

求：（1）若開關S處于斷開狀態(tài)，R3上的電壓是多少？
（2）當開關閉合后，R3上的電壓會變化，那么電容器上的電壓等于多少？
（3）若開關S斷開時，有一帶電微粒沿虛線方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運動，問：當開關S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？（要求寫出計算和分析過程，g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示為一塊長方體銅塊，使電流沿如圖I1、I2兩個方向通過該銅塊，銅塊的電阻之比為（　�。�
A．1B．$\frac{{a}^{2}}{{c}^{2}}$C．$\frac{{a}^{2}}{^{2}}$D．$\frac{^{2}}{{c}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，有一束電子流在經(jīng)電壓U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，若兩板間距為d=1.0cm，板長 L=5.0cm，要使電子能從兩板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．電子質(zhì)量為m，電荷量為q，以速度v0與x軸成θ角射入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后落在x軸上的P點，如圖所示，求：
（1）電子運動的軌道半徑R；
（2）OP的長度；
（3）電子由O點射入到落在P點所需的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，平行光滑且足夠長的金屬導軌ab、cd固定在同一水平面上，處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，導軌間距L=0.5m．有兩根金屬棒MN、PQ質(zhì)量均為lkg，電阻均為0.5Ω，其中PQ靜止于導軌上，MN用兩條輕質(zhì)絕緣細線懸掛在掛鉤上，細線長h=0.9m，當細線豎直時棒剛好與導軌接觸但對導軌無壓力．現(xiàn)將MN向右拉起使細線與豎直方向夾角為60°，然后由靜止釋放MN，忽略空氣阻力．發(fā)現(xiàn)MN到達最低點與導軌短暫接觸后繼續(xù)向左上方擺起，PQ在MN短暫接觸導軌的瞬間獲得速度，且在之后1s時間內(nèi)向左運動的距離s=lm．兩根棒與導軌接觸時始終垂直于導軌，不計其余部分電阻．求：
（1）當懸掛MN的細線到達豎直位罝時，MNPQ回路中的電流強度大小及MN兩端的電勢差大��；
（2）MN與導軌接觸的瞬間流過PQ的電荷量；
（3）MN與導軌短暫接觸時回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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