高中物理第一章静电场1.6电势差与电场强度的关系课后训练新人教选修.docx

1.6 电势差与电场强度的关系课后训练1下列静电学公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电荷量、电场强度、电势差及距离，F，E，E，UEd，下列有关四个公式的说法中正确的是A它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B只对点电荷或点电荷电场成立，对任何电场都成立C只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场成立D只对点电荷成立，对任何电场都成立2如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，且C点为AB的中点。设电荷在电场中只受电场力作用，若在C点无初速地释放一个正电荷，则正电荷向B运动，电势能减少了Ep；若在C点无初速地释放等量的负电荷，则负电荷向A运动，电势能减少了Ep。则下列判断正确的是AEpEpBEpEpCEpEp D无法判断3. 下图中平行金属板A、B之间有匀强电场，A、B间电压为600 V，A板带正电，接地，A、B两板间距12 cm，C点离A板4 cm。则关于C点的电势，下列说法中正确的是AC=400 VBC=-400 VCC=-200 VDC=200 V4. 匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设电场强度大小为E，一电荷量为110-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则AW=810-6 J，E8 V/mBW=610-6 J，E6 V/mCW=810-6 J，E8 V/mDW=610-6 J，E6 V/m5. 光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在电场强度为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电荷量为q的粒子由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当粒子再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为A0BCD6带正电的试探电荷在电场中沿某一电场线从A到B，此过程中可能出现的是A电场力的大小不断变化，电势能也变化B电场力的大小保持不变，电势能变化C电场力的大小保持不变，电势能不变化D电场力的大小不断变化，电势能不变化7. 如图所示为匀强电场中的一族等势线，若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2 cm，则该电场的电场强度为_；到A点距离为1.5 cm的P点的电势为_；该电场的电场强度方向为_。8. 如图所示，电荷量为-510-3 C的点电荷在匀强电场中沿半径为10 cm 的半圆弧由A点运动到B点，已知电场强度E=1.0103 V/m，则此过程中电荷的电势能将如何变化？变化多大？9如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为108 C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3106 J，将另一电荷量为108 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3106 J，则：(1)UAB、UAC、UBC各为多少？电场线方向如何？(2)若AB边长为2 cm，求电场强度。参考答案1. 答案：C2. 答案：B由于是非匀强电场，因此UACUCB，根据电场线的分布和UEd知，UACUCB，所以有qUACqUCB，即在CB段移动电荷电场力做功多，电势能减少的就多，B项对。3. 答案：C4. 答案：A根据匀强电场中电势分布均匀的特点可知：D点的电势为DV10 VDC间的电势差为：UDCDC10 V2 V8 V电荷量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为WqUDC11068 J8106 J在直线AC上等分为六等份，可以找到电势为6 V 的点，即B点的等势点，把该点与B点连接可得到电势为6 V的等势面，从A点到该等势面的垂线距离为d，电场强度为，从几何关系可知，d小于AB间的距离1 m，所以E8 V/m。5. 答案：ABC如题图所示，若电场线与AD边平行向右，粒子做匀加速运动，从CD边界射出，由动能定理：，得：；若电场线与AD边平行向左，粒子做匀减速运动，从CD边界射出时速度有可能恰好减为零，A对；若粒子速度为零后，又沿原路返回做匀加速运动，从边界AB射出，选项C对；若电场线与AB边平行，粒子做曲线运动，从AD或BC边界射出，由动能定理得，选项B对。6. 答案：AB若电场是非匀强电场，电场力一定变化，电势能也一定变化；若电场是匀强电场，则电场力一定不变化，但电势能一定变化。7. 解析：电场线与等势线垂直，电场线的方向是电势降低的方向，电场的方向为垂直等势线斜向左上方P答案：V/m2.5 V垂直等势线斜向左上方8. 解析：电场力做负功，电势能增加，增加量等于电场力做功WABqEABcos 6051031.010310102 J0.25 J，所以电势能的增加量为Ep0.25 J。答案：增加0.25 J9. 解析：本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解，特别是要求根据电势差的情况判断电场强度的方向。(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得UAB。负点电荷从A点移到C点，电场力做负功，A点电势高于C点，可求得UAC300 V。因此B、C两点电势相等，UBC0。由于匀强电场中的等势线是一族平行直线，因此，BC为一等势线，故电场线方向垂直于BC，设D为直线BC的中点，则电场强度方向为由A指向D。(2)