高一物理 必修三《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度》 課后習(xí)題

1、第十章 第3節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1、空氣是不導(dǎo)電的。但是如果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng)，使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的方向相反的靜電力很大，以至于分子破碎，空氣中出現(xiàn)可以自由移動(dòng)的電荷，空氣就變成了導(dǎo)體。這個(gè)現(xiàn)象叫作空氣的“擊穿”。一次實(shí)驗(yàn)中，電壓為4104V的直流電源的兩極連在一對(duì)平行金屬板上，如果把兩金屬板的距離減小到1.3cm，兩板之間就會(huì)放電。這次實(shí)驗(yàn)中空氣被擊穿時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？2、夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對(duì)速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電設(shè)兩云團(tuán)之間電勢(shì)差保持3109V不變，已知空氣電離的電場(chǎng)強(qiáng)度

2、(即發(fā)生放電時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度)為3106V/m，云團(tuán)間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則大約經(jīng)過(guò)_秒，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。3、帶有等量異種電荷、相距10cm的平行板A和B之間有勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖10.3-4），電場(chǎng)強(qiáng)度E為2104V/m，方向向下。電場(chǎng)中C點(diǎn)距B板3cm，D點(diǎn)距A板2cm。（1）C、D兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？?jī)牲c(diǎn)的電勢(shì)差UCD等于多少？（2）如果把B板接地，則C點(diǎn)和D點(diǎn)的電勢(shì)C和D各是多少？如果把A板接地，則C和D各是多少？在這兩種情況中，UCD相同嗎？（3）一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)，靜電力做多少功？如果使電子從C點(diǎn)先移到P點(diǎn)，再移到D點(diǎn)，靜電力做的功是否會(huì)發(fā)生變化？4、如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三

3、點(diǎn)，ab5cm，bc12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60角，一個(gè)電量為q4108C的正電荷從a移到b電場(chǎng)力做功為W11.2107J，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2；(3)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac.答案解析：1、3.1106 V/m 設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t 后發(fā)生放電現(xiàn)象，則由UEd可知，deq f(U,E)，而teq f(3103d,5) 解之得，t400s （1）D點(diǎn)，- 1000 V ；（2）B板接地時(shí)C600 V、D1600 V，A板接地時(shí)C-1400 V、D- 400 V，相同；（3）1.610-16 J，不會(huì)變化 4、(1)從a到b電場(chǎng)力做功W1qUab由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系UabEdab所以Eeq f(W1,qdab)eq f(1.2107,41085102)V/m60V/m(2)把電荷從b移到c，電場(chǎng)力做功W2qUbcqEdbccos60410860121020.5J1.44107J(3)a與c間的電勢(shì)差UacUabUbcEdabE