AP物理2:电势能

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例子问题

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问题1:电势能

电子通过一个电阻在11分钟内。电阻器两端的电位差是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

我们需要求出电压,我们有电阻,所以如果我们能求出电流,那么我们就可以用欧姆定律求出电压。

电流的定义是流过某一点的电荷量时间,所以电流可以用下式计算:

我们知道有多少电子通过一个电阻器,我们知道一个电子带多少电荷。如果我们把电子数转换成总电荷量,我们可以用这个数除以以秒为单位的时间来求出电流。

现在我们有了进来的电荷量时间的单位是秒,所以我们把这两个除以。

现在我们有了电流,我们可以用欧姆定律来求电压。

因此电位差为2.96V。

问题1:电势能

如果需要,电池两端之间的电势是多少要转移的工作在航站楼之间?

可能的答案:

正确答案:

解释

写出电位差的公式。

代功代费。单位是伏特。

问题1:电势能

在两个平行的板之间有一个电场.这两个板块是分开。

求一个带电粒子的电势能放置在正极板的表面。

可能的答案:

这些都不是

正确答案:

解释

用势能和电势方程:

替代品。

代入已知值求解。

问题1:电势能

一个学生正在做一项实验,她要测量电场中几个点的电势(电压)。在绘制电位等值线之前,她测量了电场中某一点的电势为3V,距离第一个点3cm处的电势为7V。学生测量的两点之间的平均电场强度是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

电场强度为电势的斜率:

记住转换成SI单位(米):

问题5:电势能

在一个空间区域中,存在一个电场,其大小为指向正北。一个电子以初始速度沿正北方向进入这个场.它在A点进入磁场,电势为1.5V。当它在磁场中移动2cm到达B点时,电势变为0V。电子到达B点时的速度是多少?

可能的答案:

无法确定

正确答案:

解释

利用功动能理论解决了这个问题:.在电场中,功等于电荷乘以电势的变化量:

由于电子带负电荷,减小电势会增加它的动能,这与带正电荷的质子相反。结合这些方程:

代入已知值求解

问题6:电势能

假设一个1库仑的点电荷在外加电场的作用下,从a点移动到B点发生了变化。在换位过程中,它的电压变化为.在这种情况下,电势能发生了什么变化?

可能的答案:

正确答案:

解释

为了解出电势能,我们需要记住它的方程。

在上面的表达式中,表示电势能,表示不同的点电荷,和表示它们中心之间的距离。在这个例子中,其中一个电荷将是外电场的来源,而另一个电荷将从a点到B点进行换位。

此外,我们可以记住电压的方程:

记住这两个方程,我们可以把它们结合起来:

上面的表达式告诉我们,系统的电势能与电压变化成正比,与经历电压变化的测试电荷的电荷成正比。

代入数值,求解电势能:

问题1:电势能

留到下一个问题吧

假设一个带正电的粒子沿着一条曲线从A点移动到B点,即长,如图所示。在这个区域内,有一个电场从右到左的。如果粒子的净位移为移动这个质点需要做多少功?

可能的答案:

没有足够的信息来回答这个问题。

正确答案:

解释

对于这个问题,我们遇到这样一种情况,一个带正电的粒子沿着一条确定的路径在电场中运动。然后我们被要求确定为了使这个过程发生,我们需要输入多少能量。

我们需要用到一个联系电荷,电场和能量的方程,我们可以推导如下。

接下来,我们需要确保使用正确的距离值。因为我们知道电磁力是保守力,我们知道粒子从a到B的运动与路径无关。换句话说,对于一个保守力,唯一重要的是初始状态和最终状态。同样,因为电场是水平方向的,从右到左,我们只关心粒子沿水平方向的运动。因此,我们不使用值(路径的距离),但是我们使用值(沿电场移动的净距离)。

代入我们的值,我们可以得到答案:

问题8:电势能

求a的电势能的电势中的电荷

可能的答案:

这些都不是

正确答案:

解释

转换单位:

用电势能方程:

问题9:电势能

电子的电势为,确定电子通过电势后的速度,假设它开始时不动。

可能的答案:

这些都不是

正确答案:

解释

能量守恒:

假设没有外部做功

电势能:

求解速度:

输入值:

问题10:电势能

氦原子核的电势为,确定氦核通过电势后的速度,假设它开始时不动。

可能的答案:

这些都不是

正确答案:

解释

能量守恒:

假设没有外部做功

电势能:

求解速度:

输入值:

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