学人教版选修31 1.6电势差与电场强度的关系 作业（4）.docxVIP

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（4）1如图所示，在匀强电场中，有一个与匀强电场平行的直角三角形区域abc，ab=6cm，bc=23cm，a点的电势为a=10v，b点的电势为b=4v，c点的电势为c=2v 则（ ）a. 将一个电荷量为q=2106c的电荷从b点移到c点，电场力做功为w=1.2105jb. 将一个电荷量为q=2106c的电荷从b点移到c点，电场力做功为w=1.2105jc. 此电场的电场强度大小为e=3102vm，从a指向cd. 此电场的电场强度大小为e=2102vm，沿c的平分线斜向上2如图所示，一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中，a=90，b=30，ac长为l，已知a点的电势为(0)，b点的电势为2，c点的电势为0。一带电的粒子从c点以v0的速度出发，方向如图所示(与ac边成60)。不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）a. 电场强度的方向由b指向cb. 电场强度的大小为233lc. 若粒子能击中图中的a点，则该粒子的比荷为6v02d. 只要粒子的速度大小合适，就可能击中图中的b点3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2v和3v，两等势面相距0.1m，将一带电荷量为106c的点电荷从a点匀速移动到b点，ab0.3m，不计重力，则下列说法正确的是( )a. 所加外力大小为105nb. 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106j4（多选）如图所示，匀强电场中a、b、c三点构成一个直角三角形，a=30，bc两点距离为2cm,电场线方向平行于abc所在平面.把电荷量为210-9c的正电荷由a点移动到b点，电场力做功4.810-8j，再由b点移到c点电荷克服电场力做功4.810-8j.取b点的电势为零，则a点的电势和匀强电场的电场强度e分别为（ ）a. 12 b. 24v c. 800v/m d. 8003v/m5如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，o、m、n是y轴上的三个点，且om=mnp点在y轴右侧，mpon则（ ）a. m点的电势比p点的电势低b. 将负电荷由o点移动到p点，电场力做正功c. m、n两点间的电势差小于o、m两点间的电势差d. 在o点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动6如图所示，a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，a、b、c三点的电势分别为1v、2v、5v。则下列说法中正确的为a. d、e、f三点的电势分别为6v、5v、2vb. 正点电荷在从d点移动到f点的电场力做负功c. d、e、f三点的电势分别为7v、6v、3vd. 负点电荷在从d点移动到c点的电场力做负功7如图所示，a、b、c、d为匀强电场中相邻的等势面，一个电子垂直经过等势面d时的动能为20ev，经过等势面c时的电势能为10 ev，到达等势面b时的速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5 cm，不计电子的重力，下列说法中正确的是() a. 电子再次经过d等势面时，动能为10 evb. 电子的运动是匀变速曲线运动c. c等势面的电势为10 vd. 匀强电场的场强为200 v/m8下列说法中，正确的是（）a. 公式只适用于真空中点电荷电场b. 由公式可知，导体的电阻与加在导体上的电压成正比c. 由公式可知，电势与电势能ep成正比，与放入电场中检验电荷的电荷量q成反比。d. 在公式中， 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处场强的大小99关于静电场，下列说法正确的是()a. 电场强度为零的地方，电势也为零b. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向c. 电场线越密的地方相等距离两点的电势差越大d. 根据公式可知，在匀强电场中a、b间的距离越大，电势差就越大10匀强电场中有abc三点.在以它们为顶点的三角形中， ， ，电场方向与三角形所在平面平行，已知ab和c点的电势分别为 和2v，该三角形的外接圆上最低最高电势分别为（ ）a. 、b. 0v4vc. 、d. 0v11如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为210-4的负电荷由a点移到b点，克服电场力做功0.2j，已知a、b两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60角。求：（1）a、b两点间的电势差uab （2）该匀强电场的电场强度e12在匀强电场中，仅在电场力作用下，带电量为+2.010-9c点电荷从a点运动到b点，电场力做功为410-6j。从a点运动到c点，电场力做功也为410-6j。已知平面abc与电场方向平行，ab=ac=4cm， 。（1）求该匀强电场的电场强度大小（2）在图中画出匀强电场的电场线（至少6条）13如图所示，矩形abcd位于匀强电场中，电场方向与矩形所在平面平行，已知a、b、d三点的电势分别为a、b、d.一带正电的粒子从a点以速度v0沿ad方向射出，经过电场力的作用，恰能以3v0速度通过c点，不计粒子的重力。求：（1）c点的电势；（2）该带电粒子的比荷。14如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为310-6c的正电荷由a点移到b点，其电势能减少了0.6j，已知a.b两点间距离为4cm，两点连线与电场方向成60o角，求：(1)电荷由a移到b的过程中,电场力所做的功wab(2)该匀强电场的电场强度e(3)a、b两点间的电势差uab15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c=2v，b=4v，a=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1bd【解析】解: a、b电荷从b移到c,电场力做wbc=qubc=qbc=1.2105j .故a错误,b正确c、d、ac中点d的电势为d=a+c2=4v=b,所以d与b电势相等,bd是一条等势线.根据几何知识得知:c=60,如图,电场方向沿c的平分线斜向上.则电场强度大小e=ubcd=ubcbccos30=200v/m .故c错误,d正确.所以bd选项是正确的2bc【解析】a：b点的电势为2，c点的电势为0，则bc中点d的电势为 ；又a点的电势为(0)，连接ad，则电场线垂直于ad如图。故a错误。b：由图知电场强度e=0lsin600=233l，故b正确。c：由于速度方向与电场方向垂直，粒子从c到a做类平抛运动，则lcos600=v0t、 lsin600=12qemt2；解得：qm=6v02。故c正确。d：由于速度方向与电场方向垂直，粒子从c抛出后做类平抛运动不可能到b点；故d错误。点睛：已知匀强电场中三个点的电势，寻找等电势处，确定电场线的方向是常见物理模型。3ad【解析】a：电场强度 e=ud=230.1n/c=10n/c点电荷从a点匀速移动到b点，所加外力等于电场力f外=f=qe=10610n=105n故a项正确。bc：电场强度的方向与等势面垂直且从电势高处指向电势低处，则电场强度的方向竖直向下；负电荷受电场力方向与电场强度的方向相反，故电场力方向竖直向上；点电荷从a点匀速移动到b点，所加外力与电场力方向相反；外力方向竖直向下。故bc两项错误。d：外力做的功w=fd=1050.1j=106j。故d正确。4bd【解析】a、b间电势差为uab=wabq=4.81082109v=24v；b、c间电势差为ubc=wbcq=4.81082109v=24v 又uab=a-b，ubc=b-c，b=0，得到a=24v，c=24v，所以a、c两点的电势相等，场强方向垂直ac向下则场强大小为 e=uabbcsin60=240.0232=8003v/m，故选bd. 点睛：运用电势差公式u=wq时，三个量u、w、q都要代入符号进行计算，同时还要注意电荷移动的方向公式e=ud中d是沿电场线方向两点间的距离5cd【解析】a、由于电势沿电场线方向降低最快，可做出过m、n的等势线，知mp，故a错误；b、从题中可以看出:o点电势高于p点电势，所以负电荷由op的过程中，电场力做负功，故b错误； c由于从on，电场e越来越小，而om=mn，则uomumn，故c正确d在o点静止释放一带正电粒子，粒子沿y轴运动时，受力合力沿y轴正方向，所以应沿y轴做直线运动，故d正确综上所述本题答案是：cd6cd【解析】:ac、设正六边形的中心为o.设d点电势为d,因为匀强电场中电势随距离均匀变化(除等势面),又因为正六边形对边平行,de间电势差等于ba间电势差,ef间电势差等于cb间电势差,则有e的电势为:e=d1 ,f点的电势为f=d4 ，o点是ad的中点,则o点的电势为o=d+12 ,ac中点的电势与ob中点重合,根据几何知识得1+52=d+12+22 ,计算得出d=7v 则e点电势为：e=d1=71=6v,f点的电势为f=d4=74=3v .故a错误，c正确；b、由于d点电势高于f点电势，正电荷受力方向和电场线方向一致，所以正点电荷在从d点移动到f点电场力做正功，故b错误；d由于d点电势高于c点电势，负电荷受力方向和电场线相反，所以把负电荷从d点移动到c点电场力做负功、故d正确；综上所述本题答案是：cd7cd【解析】因为过程中只有电场力做功，动能和电势能相互转化，所以动能与电势能之和保持不变，电子再次经过d等势面时，动能仍为20ev，a错误；过程中只受电场力，而电场是匀强电场，所以电场力恒定，又知道电场线方向和等势面垂直，故电场力方向和粒子速度方向共线，所以粒子做匀变速直线运动，b错误；根据公式可知，c正确；由于相邻等势面间是等差等势面，所以粒子经过相邻等势面时，动能的变化量相同，在d点时动能为20ev，而到b点时动能为零，所以在c点时动能为10ev，而在c点时电势能为-10ev，所以粒子的总能量为零，故在b点时的电势能为0，即b点电势为零，所以，故匀强电场强度为，d正确8d【解析】a项：电场强度的定义式适用于一切电场，故a错误；b项：根据公式： 可知，导体的电阻与电阻率成正比，与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，故b错误；c项：电势是由电场本身决定的，与电势能ep无关，与放入电场中检验电荷的电荷量q无关，与o势能点的选择有关，故c错误；d项：在公式中， 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小，故d正确。点晴：电场强度定义式，q是试探电荷的电荷量，定义式适用于一切电场，不能简单地从数学角度来理解物理公式。9b【解析】a、电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故a错误；b、顺着电场线方向电势降低，由匀强电场可知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故b正确；c、电场线越密的地方电场强度大，但是若两点间不一定沿电场线，则电势差不一定大，故c错误；d、公式中d为沿电场线的距离，若ab两点不沿电场线，则电势差不一定大，故d错误。点睛：本题考查对电场线物理意义的理解，电场强度方向的规定；注意电势与电场强度的区别及其关系，明确只适用于匀强电场，并且d为沿电场线上的距离。10b【解析】试题分析：如图所示，取ab的中点o，即为三角形的外接圆的圆心，且该点电势为2v，故oc为等势线，其垂线mn为电场线，方向为mn方向 外接圆上电势最低点为n点，最高点为m点设外接半径为r，则，又， ，则，故，n点电势为零，为最低电势点，同理m点电势为4v，为最高电势点故选b【点睛】作出三角形的外接圆，其圆心o在ab的中点，该点电势为2v，oc为等势线，作出oc的垂线mn为电场线，根据u=ed，顺着电场线mn，找出离o点最远的点，电势最低；逆着电场线，离o点最远点电势最高.11（1）1000v （2）1105vm【解析】试题分析：（1）由u=wq求解电势差，（2）由u=ed=eabcos60求解电场强度.（1）a、b两点间的电势差uab=wabq=0.22104=1000v（2）由u=ed=eabcos60，得e=uababcos60=1000210212=1105vm12（1） （2）【解析】试题分析：根据电势差的定义求出ab和ac间的电势差，作出电场线，根据根据匀强电场的场强公式即可求得电场强度。（1）从a点运动到b点，电场力做功为410-6j，则a、b两点间的电势差为： ，从a点运动到c点，电场力做功为410-6j，则a、c两点间的电势差为： ，所以，因为是匀强电场即bc为等势面，根据电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势，过a点做bc的垂线交于d点，根据几何关系可得ad间的距离为： ，根据匀强电场的场强公式可得： 。（2）根据电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势可得电场线的分布图如下：点睛：本题主要考查了电势差的定义式，电场强度与电势差的关系，属于基础题。13（1）（2）【解析】（1）在匀强电场中，平行等距的两点间电势差总相同，即，解得；（2）从a到c过程中，只有电场力做功，故根据动能定理可得；解得又因为故解得14（1）（2）（3）【解析】（1）正电荷由a点移到b点，其电势能减少了，则电场力所做的功： ；（2）根据公式： ，则；（3）两点间的电势差： 。点睛：本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握。15（1）4v