人教版选修31 电势差与电场强度的关系 作业.doc

课时跟踪检测（六） 电势差与电场强度的关系1下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是()a在相同距离上，电势差大的其场强也必定大b任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积c沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等d电势降低的方向，必定是电场强度的方向解析：选c由匀强电场的特点知a、b错误，c正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，d错误。2如图1所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()图1a竖直向下，e100 v/mb水平向左，e100 v/mc水平向左，e200 v/md水平向右，e200 v/m解析：选b根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。由场强与电势差的关系得：e100 v/m。3a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 v，b点的电势为24 v，d点的电势为4 v，如图2所示，由此可知c点的电势为()图2a4 vb8 vc12 v d24 v解析：选b根据匀强电场的特点，uadubc，即adbc，解得c8 v，b正确。4.如图3所示，两块不带电的竖直平行金属板的间距为d，一个重力为g的带电小球在重力作用下在两板间竖直下落，此时小球的运动轨迹是ab，当两板间加上电压u时，小球受力方向变成沿bc方向，则此小球所带的电荷量应是()图3a. b.c. d.解析：选c设小球所受电场力为f电，由图可知tan 45，又f电q，可解得：q，c正确。5.如图4所示，在电场强度e2103 v/m的匀强电场中有三点a、m和b，am4 cm，mb3 cm，ab5 cm，且am边平行于电场线，把一电荷量q2109 c的正电荷从b移动到m点，再从m点移动到a点，电场力做功为()图4a0.16106 j b0.12106 jc0.16106 j d0.12106 j解析：选cb、m在同一等势面上，电荷由b到m电场力不做功。由m到a电场力做负功，wquqed210921034102 j0.16106 j。即电场力做功为0.16106 j。6.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5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1106 c的正电荷从d点移到c点电场力所做的功为w，则()图5aw8106 je8 v/mbw6106 je6 v/mcw8106 je8 v/mdw6106 je6 v/m解析：选a因电场是匀强电场，d是ab的中点，故d的电势d10 v。所以wq(dc)8106 j。设e的方向与的夹角为，则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0，则cos 8 v/m，故a正确。7如图6所示，直线上有o、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等，在o点处有固定点电荷。已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()图6a两过程中电场力做的功相等b前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功c前一过程中，粒子电势能不断减小d后一过程中，粒子动能不断减小解析：选c根据点电荷电场及电势分布特点可知，b点电势高于c点电势，则o点固定的是正电荷。负电荷移动过程中电场力做功wqu，因为ubcuab，则前一个过程中电场力做功小于后一个过程电场力做功，a、b选项错误；两个过程中均为电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增加，c对，d错。8. 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度e随x变化的图像如图7所示。下列说法正确的是()图7ao点的电势最低bx2点的电势最高cx1和x1两点的电势相等dx1和x3两点的电势相等解析：选c沿x轴对称分布的电场，由题图可得其电场线以o点为中心指向正、负方向，沿电场线电势降落(最快)，所以o点的电势最高，选项a、b错误；根据ued，电场强度是变量，可用ex图像面积表示电势差，因图像沿x轴对称分布，所以x1、o和图像所围面积与x1、o和图像所围面积相等，选项c正确；x1、x3两点的电场强度大小相等，电势沿电场线方向逐渐降低，电势不相等，选项d错误。9如图8所示，匀强电场场强为1103 n/c，abdc4 cm，bcad3 cm，则下述计算结果正确的是()图8aab之间的电势差为4 000 vbac之间的电势差为50 vc将q5103 c的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做功为零d将q5103 c的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是0.25 j解析：选cuabeab11030.04 v40 v，a错；uacuab40 v，b错；将电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，故c对；wacquac(5103)40 j0.2 j，d错。10.如图9所示，a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，a、b、c三点电势分别为1.0 v、2.0 v、3.0 v，则下列说法正确的是()图9a匀强电场的电场强度大小为10 v/mb匀强电场的电场强度大小为 v/mc电荷量为1.61019 c的正点电荷从e点移到f点，电荷克服电场力做功为1.61019 jd电荷量为1.61019 c的负点电荷从f点移到d点，电荷的电势能减少4.81019 j解析：选b对a、b选项，要找出等势面，求出两个等势面之间的距离。可以将a、c两点连接，则a、c中点电势为2.0 v，而且恰好在eb连线上，所以e点电势为2.0 v，f、d两点的电势分别为1.0 v、3.0 v。df连线距离为10 cm，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系e v v，所以a选项错误，b选项正确。对c、d选项，直接利用计算电场力做功的公式和电场力的功与电势能的关系解决。uef1 v，wefquef1.610191 j1.61019 j，所以c选项错误。ufd2 v，wfdqufd1.61019(2) j3.21019 j，负点电荷从f点移到d点，电荷的电势能减小3.21019 j，因而d选项也错误。11.如图10所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d，各等势面的电势如图中所示。现有一质量为m的带电微粒，以速度v0射入电场，且v0的方向与水平方向成45角斜向上。若射入电场后，质点做直线运动，求：图10(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？(2)微粒在入射方向的最大位移是多少？解析：要使微粒做直线运动，微粒所受合力与v0应在一条直线上，又电场力与等势面垂直，沿水平方向，因此需考虑微粒的重力作用。(1)电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可得电场线方向水平向左，且e。为使合力与v0在一条直线上，微粒的受力情况如图所示，分析可知微粒带正电，且mgqe，则q。(2)带电微粒沿入射方向做匀减速直线运动，其加速度ag。则微粒在入射方向的最大位移xmax。答案：(1)正电q(2)12.如图11所示，在空气中放置两块金属板，板间距离d为5.0 mm，电源电压u为150 v。当s断开，金属板不带电时，极板中的油滴匀速下落，速度为v0，然后闭合s，则油滴匀速上升，其速度大小也是v0，已测得油滴直径为1.10106 m，密度为1.04103 kg/m3。已知空气阻力f阻和速度v0成正比，即f阻kv0，空气浮力不计。元电荷e为1.61019 c，g取10 m/s2，试求：图11(1)油滴所带的电荷量q是多少？(2)此油滴缺少或多余多少个电子？解析：油滴匀