高中物理 第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系练习 新人教版选修31.doc

6电势差与电场强度的关系知识点一对公式u=ed的理解1.关于匀强电场中的场强和电势差的关系,下列说法正确的是()a.电场强度越大,则任意两点间的电势差也越大b.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积c.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降低必定相等d.场强与电势处处相同2.对公式e=的理解,下列说法正确的是()a.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差b.a点和b点间距离越大,则这两点的电势差越大c.公式中d是指a点和b点之间的距离d.公式中的d是匀强电场中a、b两点所在等势面间的距离知识点二利用e=计算场强3.图l1-6-1是一个匀强电场的等势面示意图,每两个相邻的等势面相距2cm,由此可以确定电场强度的方向和大小是()a.竖直向下,e=100v/mb.水平向左,e=100v/mc.水平向左,e=200v/md.水平向右,e=200v/m图l1-6-14.如图l1-6-2所示,匀强电场场强的大小为1103n/c,ab、dc与电场方向平行,bc、ad与电场方向垂直,=4cm,=3cm,则下述计算结果正确的是()a.a、b之间的电势差为4000vb.a、c之间的电势差为50vc.将q=-510-3c的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,静电力做的功为零d.将q=-510-3c的点电荷沿abc或adc从a移动到c,静电力做的功都是-0.25j图l1-6-2知识点三电场与几何图形的结合5. 2017蚌埠二中期中如图l1-6-3所示,a、b、c、d是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐标轴的交点,已知a、b、c三点的电势分别为a=12v、b=2v、c=-2v.由此可得d点的电势为()a.4vb.8vc.6vd.9v图l1-6-36.(多选)a、b、c是在匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为a=5v,b=2v,c=3v,h、f三等分ab,g为ac的中点,在图l1-6-4中,能正确表示该电场的方向的是()图l1-6-46. 如图l1-6-5所示,匀强电场中的a、b、c三个点构成一边长为a的等边三角形.电场强度的方向与纸面平行,电子以某一初速度仅在静电力作用下从b移动到a,动能减少e0,质子仅在静电力作用下从a移动到c,动能增加e0,已知电子和质子电荷量绝对值均为e,则匀强电场的电场强度大小为()a.b.c.d.图l1-6-58.(多选)如图l1-6-6所示,在匀强电场中,a、b、c、d为矩形的四个顶点,e、f分别为边ab和cd的中点,ab长为ad长的2倍.已知电场线的方向平行于矩形所在平面,a、b、c三点电势分别为4v、8v、6v,则()a.d点的电势为2vb.电场线方向垂直于ac向下c.电场线方向垂直于ec向下d.一个电子从a点运动到c点,电势能增大图l1-6-69.如图l1-6-7所示,a、b、c为匀强电场中的三个点,已知a=12v,b=6v,c=-6v.试画出该电场的电场线,并保留作图时所用的辅助线(用虚线表示).图l1-6-710.(多选)如图l1-6-8所示为孤立的正点电荷所激发电场的三条电场线,某条直线与一条电场线垂直相交,交点为b,该直线上还有a、c、d三点,且ab=bc=cd.下列说法正确的是()a.a、c两点场强相等b.a、c两点电势相等c.b、a两点的电势差大于c、d两点的电势差d.b、d两点的电势差等于b、a两点电势差的2倍图l1-6-811.如图l1-6-9所示,两块不带电的竖直平行金属板的间距为d,一个重力为g的带电小球受重力在两板间竖直下落,当小球下落至b点时,两板间加上电压u,此时小球受力的方向沿bc方向,则小球所带的电荷量应是()a.b.c.d.图l1-6-912. (多选)某静电场沿x轴方向的电势分布如图l1-6-10所示,则()a.在0x1之间不存在沿x轴方向的电场b.在0x1之间存在着沿x轴方向的匀强电场c.在x1x2之间存在着沿x轴方向的匀强电场d.在x1x2之间存在着沿x轴方向的非匀强电场图l1-6-1013.如图l1-6-11所示,在匀强电场中,同一条电场线上有a、b两点,它们之间的距离为6cm,现测得uab=150v.(1)求电场强度e的大小和方向;(2)电场中a、c两点相距14cm,a、c两点的连线与电场线成60角,则c、a两点的电势差uca为多大?图l1-6-1114.2017开滦二中期中为使带负电的点电荷在匀强电场中沿直线匀速地由a运动到b,必须对该电荷施加一个恒力f,如图l1-6-12所示.已知ab=0.5m,恒力f=1.510-4n,f与ab的夹角=37,点电荷的电荷量q=310-7c,a点电势a=60v,求出电场强度的大小和b点的电势.(不计重力,sin37=0.6,cos37=0.8)图l1-6-1215.如图l1-6-13所示,在匀强电场中的a、b、c三点构成一个直角三角形,a=30,斜边长ac=32cm.把电荷量q=-210-10c的负点电荷由a点移到b点,电场力做功4.810-8j,再由b点移到c点,克服电场力做功4.810-8j.取b点的电势为零,求:(1)a、c两点的电势;(2)匀强电场的场强.图l1-6-131.c解析u=ed中的d指两点所在等势面的距离,选项a、b、d错误,c正确.2.d解析公式e=只适用于匀强电场,a错误;公式中的d是a、b两点所在等势面间的距离,a点和b点之间的距离大,等势面之间的距离不一定大,故b、c错误,d正确.3.b解析电场强度e=100v/m,电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向,即水平向左,选项b正确.4.c解析uab=e=11030.04v=40v,选项a错误;uac=uab=40v,选项b错误;将负点电荷移动一周,静电力做功为零,故选项c正确;wac=quac=-510-340j=-0.2j,选项d错误.5.b解析在匀强电场中,电势沿某方向均匀变化,即udc=uab,则d=8v,选项b正确.6.bc解析把ab三等分,因uab=3v,则h=4v,f=3v,将fc连接成线,为一等势线,电场线垂直于fc,从电势高处指向电势低处,选项c正确;把ac两等分,因uac=2v,则g=4v,gh为一等势线,电场线垂直于gh,从电势高处指向电势低处,选项b正确.7.a解析电子从b到a,由动能定理,有-euba=-e0,同理质子从a到c,有euac=e0,解得uba=uac=,则a与bc中点的连线为等势线,电场线平行于bc由b指向c,而uba=e,得e=,选项a正确.8.ac解析同一方向,任何相同距离上的电势降低必定相等,由uad=ubc可得d=2v,选项a正确;由uab=2uae可得e=6v,则ce为等势线,电场线方向垂直于ec向下,选项b错误,c正确;一电子从a点运动到c点,静电力做正功,电势能减小,选项d错误.9.如图所示解析连接a、c,将线ac三等分,等分点为d、e,则d=6v,连接bd即为电场中的一条等势线,过a、e、c三点分别作bd的平行线得到另外三条等势线,过a、b、c三点分别作与等势线垂直的线,即为三条电场线,方向由高电势指向低电势,如图所示.10.bc解析由数学知识可知a点与c点到场源电荷距离相等,因此a、c两点场强大小相等,但方向不同,选项a错误;a点与c点到场源电荷距离相等,因此在同一等势线上,所以a、c两点电势相等,选项b正确;a、c两点电势相等,d点到场源电荷距离比b点大,所以b到c处的电场强度比c到d处的电场强度大,根据u=ed可知,ubaucd,选项c正确;由于该电场不是匀强电场,故选项d错误.11.c解析设小球所受静电力为f电,由图可知tan45=,又f电=q,解得q=,c正确.12.ac解析由e=,电场强度是电势对空间位置的变化率,0x1之间,电势不随位置的变化而变化,即e=0,a正确;x1x2之间,电势随位置均匀变化,故e为定值,存在着沿x轴方向的匀强电场,c正确.13.(1)2.5103v/m,方向向右(2)-1.75102v解析(1)e=v/m=2.5103v/muab=150v0,则ab,沿电场线方向电势降低,故场强方向向右.(2)uac=eaccos60=2.51030.14v=1.75102v所以uca=-uac=-1.75102v.14.500n/c-140v解析点电荷做匀速直线运动,则所受静电力与恒力f大小相等,方向相反,如图所示,有f=eq解得e=n/c=500n/c过a、b点的等势线如图中虚线所示,则uab=eabcos37=5000.50.8v=200v因uab=a-b,a=60v,则b=-140v.15.(1)-240v-240v(2)1000v/m,方向垂直于ac指向左上方解析(1)由电势差公式可得a、b间的电势差uab=v=-240vb、c间