图4
A.UOP=-10sinθ (V) B.UOP=10sinθ (V)
C.UOP=-10cosθ (V) D.UOP=10cosθ (V)
答案 A
解析 由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的,沿着电场线的方向电势逐渐降低,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·Rsinθ=-10sinθ (V),所以A正确.
例2 如图5所示,P、Q两金属板间的电势差为50V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4cm.求:
图5
(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5cm,则A点的电势将变为多少?
答案 (1)-50V -30V (2)-10V
解析 (1)场强E==V/m=5×102 V/m
Q、A间电势差UQA=Ed′=5×102×(10-4)×10-2V=30V
所以A点电势φA=-30V,同理可求得P板电势φP=UPQ=-50V
(2)当Q板向左平移5cm时,两板间距离d″=(10-5) cm=5cm
Q板与A点间距离变为d(=(10-4) cm-5cm=1cm
电场强度E′==V/m=1.0×103 V/m
Q、A间电势差UQA′=E′d(=1.0×103×1.0×10-2V=10V
所以A点电势φA=-10V.
例3 如图6所示,ABCD是匀强电场中平行于电场线的矩形的四个顶点,A、B、C三点电势分别为φA=8V,φB=2V,φC=3V,则D点的电势为( )