電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系和內(nèi)容
2021-02-21 14:36:38文/陳宇航
一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系和內(nèi)容
1、內(nèi)容:零場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)間電勢(shì)差一定為零,電勢(shì)差為零的區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)不一定為零。
2、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。
3、公式$U_{AB}=Ed$的適用條件:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)。
(2)$d$為兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離。
4、公式$E=\frac{U_{AB}}bhlvnjh$的意義:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值。
5、電場(chǎng)強(qiáng)度的另一種表述:電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。
6、電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位:由$E=\frac{U_{AB}}hdpdzlh$可導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位,即伏[特]每米,符號(hào)為V/m,1V/m=1N/C。
二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的相關(guān)例題
(多選)細(xì)胞膜的厚度等于700nm(1nm=10$^{-9}$m),當(dāng)膜的內(nèi)外層之間的電壓達(dá)到0.4V時(shí),即可讓一價(jià)鈉離子滲透。設(shè)細(xì)胞膜內(nèi)的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),則當(dāng)一價(jià)鈉離子恰好滲透時(shí)____
A.膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為5.71×10$^5$V/m
B.膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為1.04×10$^6$V/m
C.每個(gè)鈉離子沿電場(chǎng)方向透過膜時(shí)電場(chǎng)力做的功等于6.4×10$^{-20}$J
D.每個(gè)鈉離子沿電場(chǎng)方向透過膜時(shí)電場(chǎng)力做的功等于1.28×10$^{-19}$J
答案:AC
解析:$E=\frac{U}dxdrvpb=\frac{0.4}{7×10^{-7}}$V/m$≈5.71×10^5$V/m,A正確,B錯(cuò)誤;$W=qU=1.6×10^{-19}×0.4$J=$6.4×10^{-20}$J,C正確,D錯(cuò)誤。
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