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高中物理

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    如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q.当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成θ=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转α=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2.求:U1/U2的比值.
    某同学是这样分析求解的:
    两种情况中,都有力矩平衡的关系.设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由F1=
    qU1
    d
    变为F2=
    qU2
    d
    ,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变.只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了.
    你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答.
    魔方格

    本题信息:2013年青浦区一模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q....” 主要考查您对

电势差与电场强度的关系

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 电势差与电场强度的关系

场强与电势差的关系:

 (1)大小关系

,公式表明,匀强电场的电场强度在数值上等于沿电场强度方向上单位距离的电势差,正是依据这个关系,规定电场强度的单位是V/m。
(2)适用条件只能用在匀强电场中进行定量计算,在非匀强电场中,E是电势差随空间的变化率,用得到的是AB间场强的平均值。
(3)方向关系场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是,电势降低的方向不一定是电场强度的方向。
(4)匀强电场中的三个推论
①匀强电场中相互平行的直线上(包括同一直线) 距离相等的点电势差相同。
②匀强电场中相互平行的直线上,若A、B两点间距离是C、D两点间距离的n倍,则A、B两点间电势差是C、D两点间电势差的n倍,即当时,
③在匀强电场中同一直线上,若B是A、C的中点,则B点电势等于A、C两点电势的算术平均值,即


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