学人教版选修31 1.6电势差与电场强度的关系 作业（1）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系 作业（1）1如图所示，a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点（匀强电场和六边形所在平面平行），b、c、f三点电势分别为1 v、2 v、3 v，则下列说法正确的是()a. d点的电势为4.5vb. 电子在b点的电势能比在c点高1evc. 电子从b点到e点电场力做功为3evd. 匀强电场的场强大小为v/m2某条直线电场线上有o、a、b、c四个点，相邻两点间距离均为d以o点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度e随x的变化规律如图所示。一个带电量为+q的粒子，从o点由静止释放，仅考虑电场力作用。则（ ）a. 若o点的电势为零，则a点的电势为b. 粒子a到b做匀速直线运动c. 粒子运动到b点时动能为 d. 粒子在oa段电势能变化量大于bc段电势能变化量3在光滑水平面内有一沿x轴方向的静电场，其电势随坐标x变化的图线如图所示(0、0、x1、x2、x3、x4均已知)现有一质量为m、电荷量为q的带负电小球(不计重力)从o点以某一未知初速度v0沿x轴正方向射出，则下列说法正确的是()a. 在0x1间的电场强度沿x轴正方向、大小为b. 在x1x2间与在x2x3间电场强度相同c. 只要v00，该带电小球就能运动到x4处d. 只要v0，该带电小球就能运动到x4处4如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行， ，ab=3cm，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做的功为4.5ev；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做功为4.5ev，以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是a. c点的电势为3vb. b点的电势为4.5vc. 该匀强电场的场强方向为由b点指向d点d. 该匀强电场的场强大小为300v/m5在匀强电场中，a、b、c、d、e、f位于边长为l=2 cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知a、b、d、e的电势分别为 -2 v、 0 v、 6 v、 4 v。则下列说法正确的是a. c点的电势c=2 vb. a、f间的电势差uaf=2 vc. c、f间的电势差ucf=4 vd. 该匀强电场的场强大小e=200 v/m6如图所示，直角三角形abc所在平面内存在一个匀强电场，a=30，c=90，bc=d。一个电荷量为q的正电荷从c点运动到a点和从c点运动到b点电场力做的功均为w。若c点的电势为零，则下列结论正确的是a. b点的电势为b. cb两点间的电势差为c. 该电场强度大小为d. 在a点静止释放一个点电荷，将沿ab直线运动7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1m，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14v、6v和2v。设场强大小为e，一电量为的正电荷从d点移到c点电场力所做的功为w，则a. b. c. d. 8某电场的电场线如图所示，m、n两点相距为d，则（ ）a. m点场强小于n点场强b. m点电势低于n点电势c. 正电荷在m点受到的电场力方向由m指向nd. 若e为m点的场强，则m、n两点间电势差等于ed9某静电除尘装置管道截面内的电场线分布如图所示，平行金属板m、n接地，正极位于两板正中央图中a、b、c三点的场强分别为ea、eb、ec，电势分别为a、b、c，则()a. eaeb b. ebb d. bc10如图所示，在匀强电场中，场强方向沿abc所在平面平行，acbc,abc=60，ac=0.2m.一个电量q=110-5c的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移c，电场力做功为110-8j.则该匀强电扬的场强大小和方向分别为a. 500v/m、沿ab由a指向bb. 500v/m、垂直ab向上c. 1000v/m、垂直ab向上d. 1000v/m、沿ac由a指向c11如图所示为一组水平方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=1.0106c的点电荷由a点移至b点，静电力做了w=3106j的功，已知a、b间的距离为d= 4cm求：（1）a、b两点间的电势差uab；（2）该匀强电场的大小e及其方向12如图所示,匀强电场中a,b,c三点构成一个直角三角形中,a=30,边长ac=32 cm.把电荷量q=-210-9 c 的点电荷由a点移到b点,静电力做功4.810-8 j,再由b点移到c点,电荷克服静电力做功4.810-8 j,取b点的电势为零,求:(1)a,c两点的电势; (2)匀强电场的电场强度.13如图所示，与直角三角形abc平行的平面内有一匀强电场，若规定a点的电势为零，则b点的电势为3v，c点的电势为6v现将一带电粒子从a点沿垂直于电场线的方向以v0=23103m/s的速度抛出，粒子恰好能过c点。已知三角形ab边的长度为3cm，acb=30，不计粒子的重力。求：（1）该匀强电场的场强e的大小；（2）从a点抛出的带电粒子的比荷。14带有等量异号电荷，相距9cm的平行板a和b之间有一个匀强电场电场强度e=1104v/m，方向向下电场中c点距b板3cm，d点距a板2cm（1）c、d两点哪点电势高？两点的电势差ucd等于多少？（2）如果令b板接地（即电势b=0），则c和d的电势c和d各是多少？（3）如果令a板接地，则c和d各是多少？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1bcd【解析】因，则ue=4v；fc连线中点的电势为u0=2.5v，则由可知ud=3.5v，选项a错误；b点电势比c点低1v，则电子在b点的电势能比在c点高1ev，选项b正确；e点电势比b点高3v，电子从b点到e点电场力做功为3ev，选项c正确；可求得a点的电势为ua=1.5v，设场强方向与cb夹角为，则；同理；联立解得，选项d正确；故选bcd. 点睛：本题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系2cd【解析】根据电压与电场强度的关系u=ed，可知e-x图象围成的面积表示电势差，取o点电势为零，则粒子从o到a的电势差为，又，解得： ，故a错误；由图可知，a、b之间是匀强电场，因为粒子从o到a速度不断增加，故粒子从a到b做匀加速直线运动，故b错误；由图可知，o、b间的电势差为，根据动能定理得： ，得： ，故c正确；由图可知，oa段e-x图象围成的面积大于bc段的面积，即，根据，可知oa段电场力做功多，故oa段电势能变化量大于bc段电势能变化量，故d正确；故选cd.3bd【解析】由于沿差电场方向，电势降落，可知0x1电场强度沿x轴负方向。由，得，故图象的斜率等于电场强度，在x1x2间与在x2x3间斜率不变，则电场强度相同，故a错误，b正确；由可知，x3处电势最低速度最小，只要能到达x3处就一定能到达x4处。若小球恰好到达x3处，由动能定理 得 ，只要带电小球就能运动到x4处，故c错误，d正确。【点睛】本题一要抓住图象的斜率等于电场强度，分析电场力变化情况，得到小球的运动情况，可由动能定理处理相关问题。4bd【解析】a、b项：电子从a点运动到b点的过程中，电场力做的功为4.5ev，即，由于，解得，同理可得：，解得，根据，即，代入数据解得： ，故a错误，b正确；c项：由ab项分析可知，a、c两点的电势相等，所以ac连线为匀强电场中的等势线，根据电场线与等势线垂直，故c错误；d项：过d点作ac的垂线，设垂足为f，由几何关系可得af=ad，根据，故d正确。5cd【解析】连接ad、bf、ce，如图所示： 由图可知ad与bf、ce都垂直，故电场强度方向由d指向a，由正六边形对称性可知f与b的电势相等，c与e的电势相等，故f点的电势为0v，c点的电势为4v，则a、f间的电势差为，c、f间的电势差为，由几何关系得： ，而，则电场强度的大小为，故ab错误，cd正确，故选cd.6ab【解析】根据题意一个电荷量为q的正电荷从c点运动到a点和从c点运动到b点电场力做的功均为w，则ab是一条等势线，ab、正电荷从c点运动到b点电场力做的功为w，由 ,得： 由于c点电势为零，所以 故ab正确；c、利用几何关系知 ，由 ，故c错误；d、在a点静止释放一个点电荷，将沿垂直于ab的方向做直线运动，故d错；故选ab7a【解析】由题匀强电场中，由于d为ab的中点，则d点的电势，电荷从d点移到c点电场力所做的功为：。ab的长度为，由于电场强度的方向并不是沿着ab方向，所以ab两点沿电场方向的距离，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即，所以： ，故选项a正确，bcd错误。点睛：本题考查对匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比u=ed与运用公式w=qu求解电场力做功的能力。8c【解析】a：电场线的疏密表示电场的强弱，则m点场强大于n点场强。故a项错误。b：顺着电场线电势降低，则m点电势高于n点电势。故b项错误。c：电场线的切线方向表示场强方向，正电荷所受电场力方向与电场强度的方向相同；则正电荷在m点受到的电场力方向由m指向n。故c项正确。d：电场线的疏密表示电场的强弱，从m点到n点场强逐渐减小；若e为m点的场强，m、n两点间电势差小于ed。故d项错误。点睛：在电场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的电场方向相同（且电场线互不交叉），这些曲线叫电场线。电场线是起始于正电荷（无穷远处），终止于负电荷（无穷远处）。需要注意的是电场线是人为的假设的曲线，不真实存在。9c【解析】电场线的越密的地方场强越大，则可以判断，故ab错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，根据对称性可知ab，故c正确；bc到上极板的距离相等，而b点到极板的场强大于c点到极板的场强，所以b点到极板间的电势差大于c点到极板间的电势差，所以b点的电势高于c点的电势，故d错误。所以c正确，abd错误。10c【解析】正电荷从a移到b，电场力做功为零，则由电场力做功的特点可知，ab两点电势相等，故ab应为等势线；因电场线与等势面相互垂直，故过c做ab的垂线，一定是电场线；正电荷从a到c过程，由w=uq可知，ac两点的电势差，即a点电势高于c点的电势，故电场线垂直于ab斜向上；ac间沿电场线的距离；由可知：电场强度；方向垂直ab向上；故c正确，abd错误；故选c。【点睛】场线与等势面相互垂直，而且电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中u=ed中的d应为沿电场方向的有效距离。11（1） （2） 电场方向水平向右【解析】（1）根据w=quab， （2）根据uab=edcos600， ，电场方向水平向右。12(1) 24v； 24v (2) 100v/m【解析】(1)a、b间：uab=wabq=4.810-8-210-10 v=-24 vb、c间：ubc=wbcq=-4.810-8-210-10 v=24 v 又uab=a-b；ubc=b-c；b=0得到a=-24v；c=-24 v. (2)因a、c在同一等势面上，场强方向垂直a、c连线指向左上方.a、b两点沿场强方向的距离：d=accos 30sin 30=0.24 m. 大小e=uabd=2400.24 v/m=102 v/m. 13（1）2n/c（2）1.2109c/kg【解析】【分析】根据a、c两点的电势，求出d点的电势，从而确定出bd连线是一条等势线，画出电场线，由e=ud求出匀强电场的场强大小，带电粒子从a点沿垂直于电场线的方向抛出，在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律和分位移公式结合求带电粒子的比荷。解：（1）在匀强电场中，d点电势为d=a+c2=0+62v=3v，因此bd连线即为等势线，画出电场线如图所示因ab=3m，则ab两点沿电场线方向的距离为d=abcos30=1.5m ba间的电势差 u=ba=3v则匀强电场的场强 e=ud=2n/c（2）由几何关系有 ac=2ab=23cm=350m带电粒子从a点沿垂直于电场线的方向抛出，在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律得a=qem根据分位移公式得：垂直于电场线方向有accos60=v0t平行于电场线方向有 acsin60=12at2联立解得qm=1.2109c/kg14(1)ucd=400v；(2) (3) 【解析】(1)沿着电场线电势降低，故d点的电势大于c点的电势；ucd= -edcd=-1104v/m0.04m