2018-2019学年高中物理人教版选修3-1:第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系
2018-2019学年高中物理人教版选修3-1:第一章 静电场   6 电势差与电场强度的关系第3页

A.UOP=-10sin θ (V)

B.UOP=10sin θ (V)

C.UOP=-10cos θ (V)

D.UOP=10cos θ (V)

答案 A

解析 由题知匀强电场的方向沿y轴负方向,沿着电场线的方向电势是降低的,所以P点的电势高于O点的电势,O、P两点的电势差UOP为负值.根据电势差与场强的关系可得UOP=-Ed=-E·Rsin θ=-10sin θ (V),所以A正确.

例2 如图4所示,P、Q两金属板间的电势差为50 V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10 cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4 cm.求:

图4

(1)P板及A点的电势.

(2)保持两板间的电势差不变,而将Q板向左平移5 cm,则A点的电势将变为多少?

答案 (1)-50 V -30 V (2)-10 V

解析 板间场强方向水平向左,可见Q板电势最高.Q板接地,则电势φQ=0,板间各点电势均为负值.

(1)场强E== V·m-1=5×102 V·m-1

Q、A间电势差UQA=Ed′=5×102×(10-4)×10-2 V=30 V

所以A点电势φA=-30 V,同理可求得P板电势φP=UPQ=-50 V

(2)当Q板向左平移5 cm时,两板间距离d ″=(10-5) cm=5 cm

Q板与A点间距离变为d(=(10-4) cm-5 cm=1 cm

电场强度E′== V·m-1

=1.0×103 V·m-1

Q、A间电势差UQA′=E′d(=1.0×103×1.0×10-2 V=10 V

所以A点电势φA′=-10 V.