| 电势差与电场强度的关系 题目答案及解析

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选修3-1

第一章 静电场

1.6 电势差与电场强度的关系

电势差与电场强度的关系

如图所示,匀强电场的电场强度方向水平向右。竖直平面内一质量为$m$、电荷量为$q$的粒子从$M$$N$连线上的$M$点由静止释放,粒子刚好沿$MN$运动。已知$MN$与水平方向成$37^\circ $角,$M$$N$间的距离为$L$,重力加速度为$g$$\sin 37^\circ =0.6$$\cos 37^\circ =0.8$,不计空气阻力,下列判断正确的是$(\qquad)$

["

匀强电场的电场强度大小为$\\dfrac{4mg}{3q}$

","

粒子从$M$点运动到$N$点所用的时间为$\\sqrt{\\dfrac{3L}{2g}}$

","

$M$$N$两点间的电势差$U_{M\\text{v}}=\\dfrac{16mgL}{15q}$

","

粒子从$M$点运动到$N$点的过程中电势能的增加量为$\\dfrac{4mgL}{3}$

"]
[["AC"]]

$\rm A$.粒子刚好沿$MN$运动,可知重力和电场力的关系满足$\tan 37{^\circ}=\dfrac{mg}{qE}$,匀强电场的电场强度大小为$E=\dfrac{4mg}{3q}$,故$\rm A$正确;

$\rm B$.粒子的加速度$a=\dfrac{g}{\sin 37{^\circ}}=\dfrac{5g}{3}$,根据$L=\dfrac{1}{2}at^{2}$,粒子从$M$点运动到$N$点所用的时间为$t=\sqrt{\dfrac{6L}{5g}}$,故$\rm B$错误;

$\rm C$$M$$N$两点间的电势差$U_{MN}=EL\cos 37{^\circ}=\dfrac{16mgL}{15q}$,故$\rm C$正确;

$\rm D$.粒子从$M$点运动到$N$点的过程中电场力做功$W=qU_{MN}=\dfrac{16mgL}{15}$,电场力做正功,电势能减少量为$\dfrac{16mgL}{15}$,故$\rm D$错误。

故选:$\rm AC$

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