学人教版选修31 1.6电势差和电场强度的关系 作业.docx

2017-2018学年度人教版选修3-1 1.6电势差和电场强度的关系 作业1列说法正确的是()a. 由公式ued可知，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积b. 由公式e=ud可知，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小c. 在匀强电场中，任意两点间电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积d. 公式ued只适用于匀强电场2如图所示，在场强为e的匀强电场中，a、b两点间的距 离为l，ab连线与电场方向的夹角为，则a、b两点间的电势差为（ ）a. elsin b. elcos c. el d. el3如图所示，为某一电场的电场线和等势面分布，实线表示电场线，虚线表示过a、b两点的等势面，电势分别为a5v，c3v。那么a、c连线的中点b的电势b为（）a. b4vb. b4vc. b4vd. 上述情况都有可能4关于静电场的说法中正确的是（ ）a. 在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比b. 在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向c. 电荷在等势面上移动时不受电场力d. 若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加5如图所示,水平面绝缘且光滑,一绝缘的轻弹簧左端固定,右端有一带正电荷的小球,小球与弹簧不相连,空间存在着水平向左的匀强电场,带电小球在静电力和弹簧弹力的作用下静止,现保持电场强度的大小不变,突然将电场反向,若将此时作为计时起点,则下列描述速度与时间、加速度与位移之间变化关系的图像正确的是（)a. b. c. d. 6如图所示，匀强电场中a、b、c三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面。现有一电子，在电场力作用下由a至c动能减少w，而质子在电场力作用下由a至b动能增加w，则对该匀强电场场强的大小和方向的判定，正确的是（ ）a. eb. ec. 方向垂直bc并由a指向bcd. 方向垂直ab并由c指向ab7电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（015,3）的切线。现有一质量为020kg，电荷量为+2010-8c的滑块p（可视作质点），从x=010m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为002取重力加速度g=10m/s2则下列说法中正确的是（ ）a. 滑块运动的加速度先逐渐减小后又逐渐变大b. 滑块运动的速度先减小后增大c. x=015m处的场强大小为20106n/cd. 滑块运动的最大速度约为01m/s8如图所示，平行板电容器的金属板始终与电源两极相连，电源电压为8.0v，两板的间距为2cm，而且极板b接地极板间有c、d两点，c距a板0.5cm，d距b板0.5cm，则（）a. 两板间的场强为400v/mb. c、d两点的电势相等c. c点的电势c=2.0vd. d点的电势d=2.0v9关于匀强电场中电势差与场强的关系，正确的说法是（）a. 在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大b. 任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积c. 电势减小最快的方向，必定是场强的方向d. 沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等10细胞膜的厚度等于700nm(1nm109m)，当膜的内外层之间的电压达0.4v时，即可让一价钠离子渗透。 设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时 ( )a. 膜内电场强度为5.71105v/mb. 膜内电场强度为1.04106v/mc. 每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.41020jd. 每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.281019j11天空中有两块乌云，它们之间的竖直距离为1.0103m，水平相距5.0103m。受气流影响，两块乌云均以10m/s的速率沿水平方向互相靠近，当一块乌云位于另一块乌云正下方时，云间场强达到1.0106v/m（此时两块云间的电场可视为匀强电场），这时空气恰被击穿而变成导体，两块乌云通过空气放电，形成闪电。（1）两块乌云即将放电时云间的电势差为多大？（2） 地面观察者看到闪电后8.0s才听到雷声，则闪电发生点离观察者多远？（声音在空气中传播速度约为340m/s）12如图所示，在匀强电场中，有边长为l=2m的等边三角形abc，其中o点为该三角形的中心，各点的电势分别为a=2v，b=4v，c=6v，求：（1）o点的电势为多少？（2）该匀强电场的电场强度大小和方向13如图所示，a、b、c、d为匀强电场中相邻两个电势差都相等的四个等势面，一个电子经等势面a时，动能为20ev；经等势面b时，电势能为10ev；到等势面c时，速度刚好为零。已知b、d间距离为0.15m，求：（已知电子的电荷量为1.60l019c，质量m9.01031kg，电子只受电场力的作用）（1）d面的电势d；（2）电场的场强e；（3）电子飞经b面时的速度vb。14如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm的a、b两点，且uab=150v，求：（1）电场强度的大小和方向；（2）电场中a、c两点相距14cm，a、c两点连线与电场线方向成37夹角，则c点与a点的电势差uca为多少？15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5cm，两板间的电压是60v试问：（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0.5cm，p2点离b板也是0.5cm，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？试卷第5页，总5页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1d【解析】试题分析：在匀强电场中，电场强度与两点间电势差的关系是两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积在匀强电场中电场强度处处相同公式u=ed只适用于匀强电场由公式u=ed得，在匀强电场中，两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积，ac错误；在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电势差越大，由公式e=ud得电场强度e相同，b错误；公式u=ed是根据公式w=qu和w=qed结合推导出来，w=qed只适用于匀强电场，所以公式u=ed只适用于匀强电场，d正确2b【解析】由题，a、b两点间的距离为l及ab连线与电场方向的夹角为，则这两点沿电场方向的距离d=lcos，a、b两点间的电势差u=ed=elcos故选b.点睛：本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式u=ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离3c【解析】由ued，在d相同时，e越大，电势差u也越大。因此uabubc，因a5v，c3v，则b4v，选项c正确.4d【解析】根据u=ed可知，在匀强电场中任意两点的电势差与两点之间沿电场线方向的距离成正比，故a错误；在匀强电场中，沿场强的方向电势一定是降低的，但电场中电势降低的方向不就是场强的方向，而电势降低最快的方向才是场强的方向，故b错误；电荷在等势面上移动时，由公式：w=qu可知电场力不做功，但电荷要受电场力，故c错误；静电力做正功电势能一定减小，物体动能的变化与合外力的做功有关，所以电场力做正功，则动能不一定增加，故d正确。所以d正确，abc错误。5ac【解析】试题分析：将电场反向，小球在水平方向上受到向右的电场力和弹簧的弹力，小球离开弹簧前，根据牛顿第二定律得，小球的加速度为： ，知a随x的增大均匀减小，当脱离弹簧后，小球的加速度为： ，保持不变可知小球先做加速度逐渐减小的加速运动，然后做匀速运动，故ac正确，bd错误考点：考查了牛顿第二定律，带电粒子在电场中的运动6ac【解析】电子在电场力作用下由a到c，克服电场力做功为w，则质子从a到c电场力做功w，而质子从a到b电场力做功也为w，因此b、c两点是等势点，b、c的连线为匀强电场的等势线，电场线垂直于bc，电场强度的方向从a指向bc，c对。由weueedeea可解得e，a对。7acd【解析】试题分析：电势与位移x图线切线的斜率表示电场强度，则x=015m处的场强：e=x=31050.300.15=2.0106v/m此时的电场力为：f=qe=210-82106n=004n，滑动摩擦力大小为：f=mg=0022n=004n，在x=015m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=015m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大故ac正确，b错误在x=015m时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得： qu-fx=12mv2，因为010m和015m处的电势差大约为15105v，代入求解，最大速度大约为01m/s故d正确故选acd考点：电场强度；牛顿第二定律；动能定理【名师点睛】解决本题的关键知道电势与位移x图线的斜率表示电场强度，会根据滑块的受力判断出滑块的运动情况。8ad【解析】由公式e=ud计算出两板间的场强为e=ud=80.02v/m=400v/m，则a正确；b板接地，b0，a8v，uac4000.5102v2v，得c 6v；同理得d2v，d正确，bc错误；故选ad.点睛：求某点电势常用的方法是先根据u=ed求出该点与零电势点之间的电势差，再求出这点的电势9cd【解析】匀强电场中，电场强度处处相等，a错误；沿着电场线方向两点间的电势差才等于场强和这两点距离的乘积，b错误；沿着电场线方向，电势降低最快，c正确；由ued可知，沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等，d正确；故选cd.10ac【解析】ab、由题意得，膜内电场强度为：e=u/d=0.4/700109v/m5.71105v/m，故a正确，b错误；cd、每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功为：w=qu=1.610190.4=6.41020j，故c正确，d错误。故选：ac。111.0109v；2.72103m【解析】（1）当一块乌云位于另一块乌云正下方时，两块乌云间的距离为d1.0103m。两块乌云间的电势差为：ued1.01061.0103v1.0109v.（2）光传播到地面所需的时间可以忽略不计，声音在空气中以3.4102m/s的速度传播，所以闪电发生点离观察者的距离为：svt3.4102m/s8.0s2.72103m12（1）o点的电势为4v；（2）该匀强电场的电场强度大小为2v/m，方向由c到a【解析】(1)如图所示,过o点作ac的垂线bd,，则d为ac的中点，d=4v又，b=4v，则bd为等势线，o在bd上，故o=4v(2)由于电场线与等势线垂直，则ac为一条电场线，且电场方向为由c到a由uca=edca得e=2v/m【名师点睛】根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，ac中点的电势为4v，则bd为一条等势线，ca连线即为一条电场线，由ba间的电势差，由公式u=ed求出场强大小、方向。13（1）10 v；（2）133v/m；（3）1.89106m/s【解析】（1）电子在等势面a处的动能为20 ev，到等势面c处的动能为零，从a到c的过程中，动能减少了20ev，它的电势能应增加了20ev。根据在匀强电场中电场力做功的特点，得出电子在b等势面处的动能应为10 ev。已知电子在等势面b处的电势能为10 ev，在等势面b处的电势能与动能总和为eepbekb（1010）ev0。由此可知，在等势面c处的总能也应为零。由于ekc0，所以电子在经等势面c时的电势能也为零，表明等势面c处为零电势面，c0。 依据电子（负电荷）由a经b至c的过程中电势能逐渐增加，即可判定沿abcd是电势逐渐降低的方向，且电子每经两相邻等势面，其电势能变化10ev，相应的电势差应为u10 v，即d面电势应比c面电势低10v，即d10 v。（2）根据匀强电场的场强eud，有：eubddbd=10(10)0.15v/m133v/m（3）电子经等势面b时的动能ekb10ev，设电子经b时的速度为vb，有：ekb12mvb2解得：vb2ekbm=2101.6010199.01031m/s1.89106m/s点睛：该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等uab=ubc，所以wab=wbc，从而可以求出粒子在b点的动能，即粒子在电场中的总能量(电势能+动能)不变是解题的关键14（1）2500v/m（2）-280v【解析】试题分析：（1）因为ab的电势差为正值，知a点的电势高于b点，所以电场强度的方向水平向右电场强度（2）ca间的电势差uca=-elaccos37=-250001408v=-280v考点：电场强度与电势差的关系【名师点睛】解决本题的关键掌握电势差与电场强度的关系，在公式中，d表示沿电场线方向上的距离。15（1）1