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电场中单位体积内所具有的能量叫作能量密度,其表达式为
12
E2ε
,其中E为电场强度,ε为由介质所决定的介电常数,空气中为ε0.当空气中两块面积为A、相距为d的非常靠近的平行金属板带等量异种电荷时,它们之间的电场可视为匀强电场,且电场仅存在于两板之间,则该金属板间电场能的表达式为
 
;若用力将两金属板间的距离拉大一微小距离△d,所做的功为
 
(E不变).
分析:单位体积内所具有的能量叫作能量密度,金属板间电场能等于能量密度×体积.
解答:解:单位体积内所具有的能量叫作能量密度,金属板间电场能等于能量密度×体积;所以,金属板间电场能的表达式为:E=
1
2
E2ε?V=
1
2
E2ε?Ad

将两金属板间的距离拉大一微小距离△d,所做的功等于金属板间电能的改变:W=△E=
1
2
E2ε?△V=
1
2
E2εA△d

故答案为:
1
2
E2εAd
1
2
E2εA△d
点评:该题情景新颖,关键是要能够理解单位体积内所具有的能量叫作能量密度的意义,并能够使用该公式.
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中,当有稳恒电流平行平面C的方向通过时,下列说法中正确的是(  )
A、金属块上表面M的电势高于下表面N的电势B、磁感应强度增大时,M、N两表面间的电压U减小C、电流增大时,M、N两表面间的电压U增大D、金属块中单位体积内自由电子越少,M、N两表面间的电压U越大

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,将导体置于磁场中,沿垂直磁场方向通入电流,在导体中垂直于电流和磁场的方向上会产生一个电势差UH,这种现象叫霍尔效应.导体中单位体积内的自由电荷数目为n,自由电荷所带电荷量为q,把k=
1nq
定义为霍尔系数,利用k已知的霍尔元件制成探头,其工作面(相当于图甲中垂直磁场的abb′a′面)可以做到很小,可用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度.
如图乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的一起,其中的探头固定在探杆的前端,且使探头的工作面与探杆垂直.
(1)在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中,对探杆在磁场中的放置方位有何要求
 

(2)该仪器既可以控制通过探头的电流I的大小,又可以测出所产生的电势差UH,并自动计算出探头所测位置磁感应强度大小.要计算磁感应强度,除了k、I、UH外,还需要知道哪个物理量
 
.(请填写下面选项钱的字母)
A.探头沿磁场方向的厚度l
B.探头产生电势差两面间的距离h
C.探头沿电流方向的长度L
用上述物理量表示所测磁感应强度大小B=
 

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

    有一段横截面积为S=1mm2的金属导线,上面通有1安的电流,导线中单位体积内所具有的自由电子数n=8.5×1028/m3。求导线中自由电子的运动速度。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:038

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