【三维设计】高中物理 第一章第6节 电势差与电场强度的关系课时跟踪训练（含解析）新人教版选修31(1).doc
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三维设计
【三维设计】高中物理
第一章第6节
电势差与电场强度的关系课时跟踪训练含解析新人教版选修311
高中物理
第一章
电势差
电场
强度
关系
课时
跟踪
训练
解析
新人
选修
31
- 资源描述：
-
【三维设计】2013-2014学年高中物理 第一章第6节 电势差与电场强度的关系课时跟踪训练（含解析）新人教版选修3-1
[课时跟踪训练]
一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是( )
a.任意两点间的电势差，等于电场强度和这两点间距离的乘积
b.沿电场线方向，任意相同距离上电势降落必定相等
c.电势降低的方向必是电场强度方向
d.距离相同的两点上，电势差大的点其电场强度也大
解析：本题的关键是理解匀强电场中电场强度与电势差的关系，公式e＝中“d”是沿电场强度方向上两点的距离，由此很容易判断出a错，d错，b项正确，电场强度的方向是电势降低“最快的”方向而不是指电势降低的方向，故c项错误。
答案：b
2.如图1中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离，在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋q。已知在＋q的电场中b、c两点间的电势差为u，将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是( )
图 1
a.电场力做功qu b.克服电场力做功qu
c.电场力做功大于qu d.电场力做功小于qu
解析：点电荷周围的电场线是直线，由电场线的分布特点可知，离点电荷越远，电场强度越弱，即d、e处的电场强度小于b、c处的电场强度，结合电场强度与电势差的关系，可以定性判断出ude＜ubc，因此wde＜qu，又因为电场力方向和移动方向相同，故电场力做正功，故选d。
答案：d
3.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2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( )
图 2
a.w＝810－6 j e>8 v/m
b.w＝610－6 j e>6 v/m
c.w＝810－6 j e≤8 v/m
d.w＝610－6 j e≤6 v/m
解析：因电场是匀强电场，d是ab的中点，故d的电势φd＝＝10 v。所以w＝q(φd－φc)＝810－6 j。设e的方向与的夹角为α，则α≠0，否则等势面与ab垂直，c点电势就会高于b点电势。由e＝可知：＝，因α>0，则cosα<1，e>8 v/m，故a正确。
答案：a
4.如图3所示为某一电场的电场线和等势面。已知φa＝5 v，φc＝3 v，ab＝bc、b点电势为φb，b，d 在同一等势面上。以|wac|表示点电荷q由a点移到c点过程中电场力做功的大小，|wdc|表示点电荷q由d点移到c点过程中电场力做功的大小，则( )
图 3
a.φb>4 v b.φb<4 v
c.|wac|＝2|wdc| d.|wac|>2|wdc|解析：由电场线疏密可知ab段上各点电场强度大于bc段上各点电场强度，由u＝ed可定性判断：uab>ubc，即φa－φb>φb－φc，所以φb<＝4 v，故a错b对；又因为uac＝uab＋ubc，所以uac>2ub c，b、d在同一等势面上，φb＝φd，故uac>2udc，电场力做功w＝qu，得|wac|>2|wdc|，所以c错d对。
答案：bd
5.如图4所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由a向c运动时的速度越来越小，b为线段ac的中点，则有( )
图 4
a.电子沿ac运动时受到的电场力越来越小
b.电子沿ac运动时它具有的电势能越来越大
c.电势φa＞φb＞φc
d.电势差uab＝ubc
解析：由a到c，电子的速度越来越小，可知其动能越来越小，电势能越来越大，电场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由a到c，由此可知这是－q形成的电场，因此越靠近－q，电场线越密，电场强度也就越大，电子所受电场力也就越大，所以a不对，b对；又因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以c对；又因为此电场不是匀强电场，沿电场线方向电势不是均匀降落，故uab≠ubc，所以d错，故b、c正确。
答案：bc
6.如图5所示，在xoy平面内有一个以o为圆心、半径r＝0.1 m的圆，p为圆周上的一点，o、p两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小e＝100 v/m，则o、p两点的电势差可表示为( )
图 5
a.uop＝－10 sinθ(v) b.uop＝10 sinθ(v)
c.uop＝－10 cosθ(v) d.uop＝10 cosθ(v)
解析：本题主要考查匀强电场中电场强度与电势的关系，意在考查u＝ed中d的物理意义。由图知uop＝－eposinθ＝－10sinθ(v)。
答案：a
7.如图6所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入水平匀强电场中，粒子通过电场中b点时速度为2v0，方向与电场方向一致。则a、b两点间的电势差为( )
图6
a. b.
c. d.
解析：粒子在竖直方向上做初速度为v0、加速度为g的匀减速运动，其末速度为零，因此它从a到b的运动时间为：
t＝＝。
粒子从a到b在水平方向上做匀加速运动，其水平位移为：
x＝t＝。
设匀强电场的电场强度大小为e，在水平方向上根据牛顿第二定律得：
(2v0)2－0＝2x
解得e＝
则a、b两点之间的电势差为：
uab＝ex＝＝。
答案：c
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
8. (9分)平行的带电金属板a、b间是匀强电场，如图7所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 v。试问：(1)两板间的电场强度是多大？
图 7
(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p2两点间的电势差为多大？
(3)若b板接地，p1和p2两点的电势各是多少伏？
解析：(1)根据公式e＝代入数据得
e＝ v/m＝1 200 v/m。
(2)p1p2沿电场方向的距离为：
d12＝5 cm－(0.5＋0.5) cm＝4 cm
根据公式u12＝ed12＝1 200410－2v＝48 v 。
(3)由公式φ1－φb＝ed1b＝1 200(4.510－2) v＝54 v 得：φ1＝54 v。
同理φ2－φb＝ed2b＝1 2000.510－2 v＝6 v
得φ2＝6 v。
答案：(1)1 200 v/m (2)48 v (3)54 v 6 v
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