学鲁科版选修31 2.3电势差 作业（1）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 2.3电势差 作业（1）1据报道，2018年3月14日，某市一处高压电线落地燃烧，幸好没有造成人员伤亡。高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示设人的两脚mn间最大跨步距离为d，触地点o流入大地的电流为i，大地的电阻率为p，on间的距离为r电流在以o点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为i2r2，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷q放在真空中o点处产生的电场强度下列说法正确的是a. 两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法b. 等效点电荷q的电荷量为pi2k (k为静电力常量)c. 图中mn两脚间跨步电压小于pid2r2d. 当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压不可能为零2通常情况下，空气是不导电的。但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正电、负电的微粒所受的相反静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。这个现象叫做空气被“击穿”。如图所示，两金属板之间的点a、b分别代表某一气体分子破碎后带正电、负电的两个微粒（为了看得清楚，两个点之间的距离做了放大），两金属板之间的距离为1.5cm，在两金属板间加6.0104v的高电压，两板间就会出现放电现象。下列说法正确的是 （ ）a. 板m接电源正极，板n接电源负极b. 两板间匀强电场的场强大小为4104v/mc. 分子破碎过程中，分子内部的电势能增大d. 空气导电时，两极板间电场力对微粒a做负功3如图所示，空间有一正三棱锥oabc，点a、b、c分别是三条棱的中点。现在顶点o处固定一正点电荷，下列说法中正确的是a. a、b、c三点的电场强度相同b. abc所在平面为等势面c. 将一正试探电荷从 a点沿直线ab移到b，静电力对该试探电荷先做正功后做负功d. 若a点的电势为 a，a点的电势为a，则aa连线中点d处的电势d一定小于a+a24如图所示，匀强电场中的a、b、c、d、e、f、g、h八个点处于棱长为2cm的正方体的八个顶点上如果已知a、b、c、g四点的电势分别为2v，0，2v、2v一比荷为=1106c/kg的带正电粒子沿ac方向只在电场力作用下从a点射入该电场后恰好经过b点，已知元电荷e=1.610-19c，则下列说法正确的是（）a. 匀强电场的场强大小为20v/mb. 匀强电场的场强方向由b指向dc. 带正电粒子在a点的速度为va=1103m/sd. 将一个电子由b移到d点，其电势能增加6.410-19j5关于电场强度，说法正确的是a. 单位是伏特b. 大小与试探电荷在电场中受到的电场力正正比，与试探电荷所带的电荷量成反比c. 方向与试探电荷所受的电场力方向一致d. 等差等势面越密的区域电场强度越大6电场中有a、b两点，将一电荷量为q=+3.21019c的试探电荷从电场中的a点移至b点，克服电场力做功为6.41020j，则a、b两点间的电势差uab等于a. 0.5v b. 0.2v c. -0.5v d. -0.2v7如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，d是bc的中点，a、b、c构成一个直角三角形，ab长为1 m，电场线与三角形所在的平面平行，已知a=5 v、b=-5 v、c=15 v，由此可以判断()a. 场强的方向由c指向bb. 场强的方向垂直ad连线斜向上c. 场强的大小为10 v/md. 场强的大小为203v/m8如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从a点运动到b点，a、b两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为w，则a点的电场强度的大小为()a. wdq b. qwd c. wqd d. qdw9一个带正电的质点，电量q=2.010-9c，在静电场中由a点移到b点。在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.010-5j，质点的动能增加了8.010-5j，则从a到b的过程中电场力做的功为_j，a、b两点间电势差uab为_v。10右图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向。电场中有一个带正电荷的微粒，电量为10-5c，若该带电微粒仅受电场力的作用，从m点运动到n点时，动能减少了10-3j，则该电荷运动轨迹应为虚线_（选填“a”或“b”）；若m点的电势为-80v，则n点电势为_v。 11在点电荷+q的电场中，常正电检验电荷q=2.010-9c在a点受到的电场力f=2.010-7n，则a点的电场强度ea=_n/c。将q从a点移至无穷远处，电场力做了4.010-7j的功，取无穷远处电势为零，则a点的电势a=_v。12如图所示的一组平行线表示未知方向的匀强电场的电场线。把1.010-6 c的负电荷从a点移到b点，电场力作了210-5 j的正功。则该匀强电场的场强方向为_（选填“向左”或“向右”）。若b点的电势为0，则a的电势为_v。13如图所示的匀强电场方向未知把1.010-6c的负电荷从a点移到b点，电场力作了210-5j的正功则该匀强电场的场强方向为_（选填“向左”或“向右”）若b点的电势为0，则a点的电势为_v14在某电场中，已知a、b两点间的电势差uab=20v,电荷量为2109c的电荷由a点移动到b，静电力做功j，电势能_（填“增加”或“减小”）。试卷第3页，总3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1ab【解析】两脚并拢时跨步电压较小，跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法。故a正确。根据题意有：i2r2=kqr2 解得q=i2k故b正确。n点处电流密度为i2r2，由于mn间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近o点越大，则知mn间的场强大于i2r2，mn两脚间跨步电压大于i2r2d=id2r2故c错误。当两脚位于同一等势线上时即两脚到o点的距离相等时，跨步电压为零。故d错误。故选ab。2c【解析】a、由题意可知板m接电源负极，板n接电源正极，故a错误；b、两板间匀强电场的场强大小为e=ud=61041.5102=4106v/m，故b错误；c、开始空气是不导电的，分子内部的电势能为，分子破碎过程中，空气中出现了可以自由移动的电荷，分子内部的电势能增大，故c正确；d、空气导电时，a带正电，受电场力作用向左运动，两极板间电场力对微粒a做正功，故d错误；故选c。3d【解析】a、b、c三点到o点的距离相等，根据点电荷的场强公式e=kq/r2分析可知，a、b、c三点的电场强度大小相等，但方向不同，故a错误。a、b、c的三个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，但其它点到场源电荷的距离与a、b、c三点到场源电荷的距离不等，故abc所在平面不是等势面，故b错误；将一正的试探电荷从a点沿直线ab移到b点，电势先升高后降低，电势能先增大后减小，则静电力对该试探电荷先做负功后做正功，故c错误。由于ad间场强大于da间场强，由u=ed知，a、d间的电势差大于da间的电势差，则有：a-dd-a，则d12（a+a），故d正确；故选d。4c【解析】由题，a、c、g点的电势都是2v，所以它们是等势点，由此可知，a、c、g在同一个等势面上，匀强电场的电场线一定与之垂直；b点的电势等于0，所以： ，代入数据可得：e=100v故a错误；a点的电势高于b点的电势，a、c、g在同一个等势面上，所以匀强电场的场强方向由d指向b故b错误；带正电粒子沿ac方向进入电场后做类平抛运动，受到的电场力：f=qe；粒子的加速度： ； 粒子沿ac方向的位移：x=vat；沿db的方向的位移：yat2；联立可知：va=1103m/s。故c正确；根据匀强电场特点可知：uab=udc，即a-b=d-c，所以d=4v，所以：udb=4v；把一个电子从b点移到d点，电场力做功：w=eubd=-1.610-19c（-4）v=6.410-19c，其电势能减小6.410-19j，故d错误。故选c。点睛：本题重点考查了匀强电场的理解：在匀强电场中平行且相等的线段之间电势差相等同时注意电场线和等势线是垂直的5d【解析】电场强度单位是伏特/米（v/m）或者n/c，选项a错误；电场强度与试探电荷所受的电场力以及试探电荷的电量无关，选项b错误；电场强度的方向与正的试探电荷所受的电场力方向一致，选项c错误；等差等势面越密的区域电场线也密集，则电场强度越大，选项d正确；故选d.6d【解析】a、b两点间的电势差为：u=wq=-6.41020+3.21019v=0.2v，故选d。点睛：本题关键要掌握电势差的定义式u=w/q，还要注意计算时，各个量均要代入符号进行计算7d【解析】由题意，a=5v、b=-5v、c=15v，则bc连线的中点d的电势为d=b+c2=5+152v=5v，则d=a，ad为一条等势线。根据电场线与等势线垂直，可知场强的方向垂直于ad连线斜向下。故ab错误。场强的大小为e=uab1cos30=1032v/m=203v/m，故c错误，d正确。故选d。点睛：解答本题的关键是得到d点的电势，找到等势线；掌握电场线与等势线的关系，正确理解公式e=u/d中d的含义8c【解析】电场力做功w=fd=qed，得：e=wqd 故选c。9 210-5 104【解析】根据功能关系可知电场力做功为wab=ek-w=8.010-5j-6.010-5j=2.010-5j，根据wab=quab，得： 。10 b 20【解析】正电荷的微粒从m点运动到n点，动能减小，则电势能增加，知电场力做负功，则电场力方向向上，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线b；电场力方向方向向上，则电场强度方向向上，n点的电势大于m点的电势，根据动能定理知,qu=ek，则n、m两点间的电势差大小umn= ，而，又，所以故答案为：b，20.点睛：根据动能定理，通过动能的变化判断出电场力的方向，从而判断轨迹的弯曲程度，根据动能定理求出m、n两点间的电势差，从而求出n点的电势11 100 200【解析】根据电场强度的定义可知，根据电势的定义式可知， 。点晴：解决本题关键理解电势的定义，即电场中某点的电势等于将单位正电荷从电场中某点移动到零电势点电场力所做的功。12 向右 -20v【解析】负电荷从a到b位移方向由a指向b，由于电场力做正功，所以电场力向左，故电场强度方向向右，根据公式和得代入数据得。13 向右， -20【解析】负电荷从a点移到b点，电场力作正功，则电势能减小，电势升高，即b点电势高