電場中單位體積內(nèi)所具有的能量叫作能量密度,其表達式為
12
E2ε
,其中E為電場強度,ε為由介質(zhì)所決定的介電常數(shù),空氣中為ε0.當(dāng)空氣中兩塊面積為A、相距為d的非?拷钠叫薪饘侔鍘У攘慨惙N電荷時,它們之間的電場可視為勻強電場,且電場僅存在于兩板之間,則該金屬板間電場能的表達式為
 
;若用力將兩金屬板間的距離拉大一微小距離△d,所做的功為
 
(E不變).
分析:單位體積內(nèi)所具有的能量叫作能量密度,金屬板間電場能等于能量密度×體積.
解答:解:單位體積內(nèi)所具有的能量叫作能量密度,金屬板間電場能等于能量密度×體積;所以,金屬板間電場能的表達式為:E=
1
2
E2ε?V=
1
2
E2ε?Ad

將兩金屬板間的距離拉大一微小距離△d,所做的功等于金屬板間電能的改變:W=△E=
1
2
E2ε?△V=
1
2
E2εA△d

故答案為:
1
2
E2εAd
;
1
2
E2εA△d
點評:該題情景新穎,關(guān)鍵是要能夠理解單位體積內(nèi)所具有的能量叫作能量密度的意義,并能夠使用該公式.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,有一金屬塊放在垂直于表面C的勻強磁場中,當(dāng)有穩(wěn)恒電流平行平面C的方向通過時,下列說法中正確的是(  )
A、金屬塊上表面M的電勢高于下表面N的電勢B、磁感應(yīng)強度增大時,M、N兩表面間的電壓U減小C、電流增大時,M、N兩表面間的電壓U增大D、金屬塊中單位體積內(nèi)自由電子越少,M、N兩表面間的電壓U越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖甲所示,將導(dǎo)體置于磁場中,沿垂直磁場方向通入電流,在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場的方向上會產(chǎn)生一個電勢差UH,這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng).導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)目為n,自由電荷所帶電荷量為q,把k=
1nq
定義為霍爾系數(shù),利用k已知的霍爾元件制成探頭,其工作面(相當(dāng)于圖甲中垂直磁場的abb′a′面)可以做到很小,可用來較精確的測量空間某一位置的磁感應(yīng)強度.
如圖乙所示為一種利用霍爾效應(yīng)測磁感應(yīng)強度的一起,其中的探頭固定在探桿的前端,且使探頭的工作面與探桿垂直.
(1)在利用上述儀器測量磁感應(yīng)強度的過程中,對探桿在磁場中的放置方位有何要求
 

(2)該儀器既可以控制通過探頭的電流I的大小,又可以測出所產(chǎn)生的電勢差UH,并自動計算出探頭所測位置磁感應(yīng)強度大。嬎愦鸥袘(yīng)強度,除了k、I、UH外,還需要知道哪個物理量
 
.(請?zhí)顚懴旅孢x項錢的字母)
A.探頭沿磁場方向的厚度l
B.探頭產(chǎn)生電勢差兩面間的距離h
C.探頭沿電流方向的長度L
用上述物理量表示所測磁感應(yīng)強度大小B=
 

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:038

    有一段橫截面積為S=1mm2的金屬導(dǎo)線,上面通有1安的電流,導(dǎo)線中單位體積內(nèi)所具有的自由電子數(shù)n=8.5×1028/m3。求導(dǎo)線中自由電子的運動速度。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:038

    有一段橫截面積為S=1mm2的金屬導(dǎo)線,上面通有1安的電流,導(dǎo)線中單位體積內(nèi)所具有的自由電子數(shù)n=8.5×1028/m3。求導(dǎo)線中自由電子的運動速度。

 

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