高中物理 1.6 电势差与电场强度的关系课时作业 新人教版选修31.doc

电势差与电场强度的关系基础达标1下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是()a在相同距离上，电势差大的其场强也必定大b任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积c沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等d电势降低的方向，必定是电场强度的方向【答案】c2一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足abcd，若不计粒子所受重力，则()a粒子一定带正电b粒子的运动是匀变速运动c粒子从a点到b点运动的过程中动能先减小后增大d粒子从a点到b点运动的过程中电势能增大【解析】由于abcd，所以电场线垂直于等势面由a指向d，根据电荷运动规律可知其受力由d指向a，即该粒子带负电，动能在变大，电势能在减小【答案】b3两块大平行金属板a、b间存在电场强度为e的匀强电场，场强方向由b指向a并将b板接地作为零电势点，如图所示，现将正电荷逆着电场线方向由a板移动b板若用x表示移动过程中该正电荷到a板的距离，则其电势能ep随x变化的图线为图中的()【解析】场强e的方向水平向左(由b指向a)，b板接地b0，则ab板内各点电势均为负值，则距a板x处的某点的电势能epq(xb)quxbeq(dx)，由此可判断c选项正确【答案】c4.如图所示，沿x轴正向的匀强电场e中，有一动点a以o为圆心，roa为半径做逆时针转动一周，o与圆周上的a点的连线oa与x轴正向(e方向)成角，则此圆周上各点与a点间最大的电势差为()auer buer(sin1)cuer(cos1) du2er【解析】由ued知，与a点间电势差最大的点应是沿场强方向与a点相距最远的点，dmaxrrcos，所以umaxer(cos1)，c对【答案】c5如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是a5 v，b2 v，c4 v，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是()【解析】由题意可知，uab5 v2 v3 v，uac5 v4 v1 v，在a、b连线上找一点d，使其电势d4 v，则uad5 v4 v1 v由于uaduab，所以adab，cd连线为等势线，电场强度的方向与cd连线垂直指向电势降落的方向，故d选项正确【答案】d6.(多选)如图所示，水平虚线表示匀强电场中的两等势面，电势分别为2 v和3 v，两等势面相距0.1 m，将一带电荷量为106 c的点电荷从a点匀速移动到b点，ab0.3 m，不计重力，则下列说法正确的是()a所加外力大小为105 nb所加外力方向竖直向上c所加外力的方向垂直ab斜向下方d外力做的功是106 j【解析】电场强度e10 v/m，点电荷所受静电力feq10106 n105 n，方向竖直向上，所以所加外力方向竖直向下，大小等于静电力的大小，外力做功wfd1050.1 j106 j.【答案】ad7.如图所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径已知a、b、c三点的电势分别为a9 v，b15 v，c18 v，则d点的电势为()a4 v b8 vc12 v d16 v【解析】如图所示，连接a、c两点，将ac线接分成三等分，即aeeffc，则f的电势为15 v，连接fb，则fb为一条等势线连接de，由几何关系可以证明defb，则de也是一条等势线根据匀强电场中，沿电场方向相同距离，电势差相等，可知e的电势为12 v，则d的电势也为12 v.【答案】c8平行的带电金属板a、b间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 v.(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有p1和p2两点，p1点离a板0.5 cm，p2点离b板也是0.5 cm，p1和p2两点间的电势差多大？(3)若b板接地，p1和p2两点的电势各是多少伏？【解析】(1)两板间是匀强电场，由ued可得两板间的场强e1.2103 v/m.(2)p1、p2两点间沿场强方向的距离：d4 cm所以p1、p2间电势差ued1.21034102 v48 v.(3)b板接地，即b板电势为零，电场中某点的电势就等于这点与b板的电势差，即p1ed11.21034.5102 v54 v.p2ed21.21030.5102 v6 v.【答案】(1)1.2103 v/m(2)48 v(3)54 v6 v9如图所示，一个质量为1.0104 kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0102 n/c的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53，小球刚好匀速下滑，问：(1)小球带何种电荷、电荷量为多少？(2)杆上a、b两点相距10 cm，小球由a运动至b电场力所做的功为多大？a、b两点的电势差uab为多大？(sin 530.8，cos 530.6)【解析】(1)有小球匀速下滑可判断其受力如图所示则有：tan53q105 c小球所带电荷为负电(2)小球由a运动到bwabqelcos538105 j，uab12 v.【答案】(1)105 c负电(2)8105 j12 v能力提升1如图所示，两块不带电的竖直平行金属板相距为d，一个重为g的带电小球在重力作用下在两板间竖直下落，此时小球的运动轨迹是ab，当两板间加上电压u时，小球受力方向变成沿bc方向，则此小球所带的电荷量应是()a. b.c. d.【答案】c2两带电小球，电荷量分别为q和q，固定在一长度为l的绝缘杆两端，置于电场强度为e的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕经过o点垂直于杆的轴转过180，则在此过程中静电力做功为()a0 bqelc2qel dqel【解析】杆顺时针转时静电力对两个电荷均做正功，所以w总w1w2.由静电力做功与路径无关得：w1quqel，w2quqel，所以w总2qel.【答案】c3.如图所示，在匀强电场中，a、b、c、d、e、f六点构成一边长为a的正六边形，电场方向平行于纸面一电子e在外力作用下从a点移动到c点，克服电场力做功w，从c点移动到e点，其电势能减少w.关于该匀强电场场强e的大小和方向的判断，正确的是()ae，方向由c指向fbe，方向由f指向cce，方向由a指向ede，方向由e指向a【解析】电子由a到c有w(e)uac，由c到e有w(e)uce，其中e表示元电荷电量，所以uacuceuec，即a、e两点电势相等，ae连线为匀强电场的等势线又因为uac0，所以场强的方向应由f指向c(fcae)场强大小e.综上知，b正确【答案】b4空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度e随x变化的图象如图所示下列说法中正确的是()ao点的电势最低bx2点的电势最高cx1和x1两点的电势相等dx1和x3两点的电势相等【解析】电势高低与场强大小无必然联系o点场强为0，电势不一定最低，a错x2点是场强正向最大的位置，电势不是最高，b错将电荷从x1移到x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，c对，d错【答案】c5匀强电场中场强为40 n/c，在同一条电场线上有a、b两点，把质量为2109kg、带电荷量为2109c的微粒从a点移到b点，静电力做1.5107j的正功(1)a、b两点间电势差uab是多少？(2)a、b两点间距离是多少？(3)若微粒在a点具有与电场线同向的