學(xué)人教版選修31 1.5電勢(shì)差 作業(yè)（3）.docx

2017-2018學(xué)年度人教版選修3-1 1.5電勢(shì)差 作業(yè)（3）1在光滑水平面內(nèi)有一沿x軸方向的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖所示(0、0、x1、x2、x3、x4均已知)現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球(不計(jì)重力)從o點(diǎn)以某一未知初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說(shuō)法正確的是()a. 在0x1間的電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向、大小為b. 在x1x2間與在x2x3間電場(chǎng)強(qiáng)度相同c. 只要v00，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4處d. 只要v0，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4處2帶電小球在從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功為，電場(chǎng)力做功，克服空氣阻力做功為，則在點(diǎn)的（ ）a. 重力勢(shì)能比點(diǎn)大 b. 電勢(shì)能比點(diǎn)小c. 動(dòng)能比點(diǎn)小 d. 機(jī)械能比點(diǎn)小3如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與長(zhǎng)方形abcd所在的平面平行， ，ab=3cm，電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為4.5ev；電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功為4.5ev，以a點(diǎn)的電勢(shì)為電勢(shì)零點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是a. c點(diǎn)的電勢(shì)為3vb. b點(diǎn)的電勢(shì)為4.5vc. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛蒪點(diǎn)指向d點(diǎn)d. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為300v/m4如圖、為兩等量異號(hào)電荷， 帶正電， 帶負(fù)電，在、連線上有、三點(diǎn)，其中為連線的中點(diǎn)， ，則（ ）a. 點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同b. 點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)相同c. 、間電勢(shì)差與、間電勢(shì)差相等d. 點(diǎn)電荷沿、連線的中垂線移動(dòng)，電場(chǎng)力不做功5在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，a、b、c、d、e、f位于邊長(zhǎng)為l=2 cm的正六邊形的頂點(diǎn)上，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于正六邊形所在的平面。已知a、b、d、e的電勢(shì)分別為 -2 v、 0 v、 6 v、 4 v。則下列說(shuō)法正確的是a. c點(diǎn)的電勢(shì)c=2 vb. a、f間的電勢(shì)差uaf=2 vc. c、f間的電勢(shì)差ucf=4 vd. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小e=200 v/m6如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一電荷量為210-5c的負(fù)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了0.2j，已知a、b兩點(diǎn)間距離為4cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成600角，求：（1）電荷由a移到b的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功wab；（2）a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差uab；（3）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度e.7如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的pab平面平行于電場(chǎng)方向，c點(diǎn)為ab的中點(diǎn)，d點(diǎn)為pb的中點(diǎn)。將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從p點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn)，電場(chǎng)力做功；將該粒子從p點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功。則下列說(shuō)法正確的是a. 直線pc為等勢(shì)線b. 若將該粒子從p點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為c. 電場(chǎng)強(qiáng)度方向與ad平行d. 點(diǎn)p的電勢(shì)高于點(diǎn)a的電勢(shì)8勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)a、b、c是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，ab的長(zhǎng)度為1m，d為ab的中點(diǎn)，如圖所示，已知電場(chǎng)線的方向平行于abc所在平面，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14v、6v和2v。設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為e，一電量為的正電荷從d點(diǎn)移到c點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為w，則a. b. c. d. 9如圖所示，電荷量為q的正點(diǎn)電荷(圖中未畫出)與直角三角形abc處在同一平面內(nèi)。d為ab的中點(diǎn)，a=30若將正的試探電荷從a移到b，或從d移到c，電場(chǎng)力做功均為零。則a. 點(diǎn)電荷q一定在ac的中點(diǎn)b. c點(diǎn)電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)高c. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大d. 將負(fù)試探電荷從c點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功10某靜電除塵裝置管道截面內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示，平行金屬板m、n接地，正極位于兩板正中央圖中a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為ea、eb、ec，電勢(shì)分別為a、b、c，則()a. eaeb b. ebb d. bc11如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向沿abc所在平面平行，acbc,abc=60，ac=0.2m.一個(gè)電量q=110-5c的正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做功為零；同樣的電荷從a移c，電場(chǎng)力做功為110-8j.則該勻強(qiáng)電揚(yáng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為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c12如圖所示，一簇平行線為方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，沿與此平行線成60角的方向，把一帶電荷量為q=-1.010-6c的質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2.010-6j，已知a、b兩點(diǎn)間距為2cm。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小。（2）如果b點(diǎn)電勢(shì)為b=1v，則a點(diǎn)電勢(shì)為多大。13如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為e=2104v/m，沿電場(chǎng)線上a、b兩點(diǎn)間距離d = 4cm,bc垂直于電場(chǎng)線=30；求：(1) ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差； (2)將一電子沿路徑acb從a移至b，電子電勢(shì)能的變化.已知電子電荷量為 e=1.610-19c，質(zhì)量為 m=9.210-31kg.14如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，ab4 cm，bc3 cm.把電荷量q21010c的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功w14.8108j；再由b點(diǎn)移到c點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功w24.8108j，(1)求a、b和b、c間的電勢(shì)差uab和ubc；(2)若取b點(diǎn)的電勢(shì)為零，求a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)a和c；(3)在圖中畫出電場(chǎng)方向15一個(gè)電量的正點(diǎn)電荷放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力是n，則：（1）此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？（2）此電荷只在電場(chǎng)力作用下從靜止開始移動(dòng)了0.5m而到達(dá)b點(diǎn)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)電荷的動(dòng)能有多大？（3）a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少？試卷第3頁(yè)，總4頁(yè)本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考。參考答案1bd【解析】由于沿差電場(chǎng)方向，電勢(shì)降落，可知0x1電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向。由，得，故圖象的斜率等于電場(chǎng)強(qiáng)度，在x1x2間與在x2x3間斜率不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度相同，故a錯(cuò)誤，b正確；由可知，x3處電勢(shì)最低速度最小，只要能到達(dá)x3處就一定能到達(dá)x4處。若小球恰好到達(dá)x3處，由動(dòng)能定理 得 ，只要帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4處，故c錯(cuò)誤，d正確?！军c(diǎn)睛】本題一要抓住圖象的斜率等于電場(chǎng)強(qiáng)度，分析電場(chǎng)力變化情況，得到小球的運(yùn)動(dòng)情況，可由動(dòng)能定理處理相關(guān)問(wèn)題。2acd【解析】a重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，重力做功，重力勢(shì)能減小，所以點(diǎn)重力勢(shì)能比點(diǎn)大，故a正確；b電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量，電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能減小，所以點(diǎn)電勢(shì)能比點(diǎn)大，故b錯(cuò)誤；c合力做功等于動(dòng)能的變化量，合力做功等于各個(gè)分力做的功，總共為，故動(dòng)能增加，所以點(diǎn)動(dòng)能比點(diǎn)小，故c正確；d除重力外的各個(gè)力做的總功等于機(jī)械能的變化量，除重力外，電場(chǎng)力做功為，克服空氣阻力做功，故機(jī)械能增加，所以點(diǎn)機(jī)械能比點(diǎn)小，故d正確故選：acd3bd【解析】a、b項(xiàng)：電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為4.5ev，即，由于，解得，同理可得：，解得，根據(jù)，即，代入數(shù)據(jù)解得： ，故a錯(cuò)誤，b正確；c項(xiàng)：由ab項(xiàng)分析可知，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以ac連線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)：過(guò)d點(diǎn)作ac的垂線，設(shè)垂足為f，由幾何關(guān)系可得af=ad，根據(jù)，故d正確。4acd【解析】電荷、為兩等量異號(hào)電荷，產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)于連線的中垂線對(duì)稱，則可知點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同故a正確電場(chǎng)線方向從到，順著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，則點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)故b錯(cuò)誤由于產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)于連線的中垂線左右對(duì)稱，又，根據(jù)可定性分析得出、間電勢(shì)差與、間電勢(shì)差相等故c正確 、連線的中垂線是一條等勢(shì)線，點(diǎn)電荷沿、連線的中垂線移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力不做功故d正確故選acd點(diǎn)睛：對(duì)于等量異號(hào)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)線分布情況要熟悉，高考常常在這方面做文章，關(guān)鍵要抓住對(duì)稱性5cd【解析】連接ad、bf、ce，如圖所示： 由圖可知ad與bf、ce都垂直，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向由d指向a，由正六邊形對(duì)稱性可知f與b的電勢(shì)相等，c與e的電勢(shì)相等，故f點(diǎn)的電勢(shì)為0v，c點(diǎn)的電勢(shì)為4v，則a、f間的電勢(shì)差為，c、f間的電勢(shì)差為，由幾何關(guān)系得： ，而，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，故ab錯(cuò)誤，cd正確，故選cd.6（1）-0.2j（2）1104 v（3）5105n/c【解析】（1）負(fù)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了0.2j，則電場(chǎng)力所做的功：wab=-0.2j（2）a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差： （3）由uab=ed=elcos60得：e=n/c=5105n/c點(diǎn)睛：本題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系、電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，要知道電勢(shì)能增加多少，電場(chǎng)力做負(fù)功多少求解場(chǎng)強(qiáng)時(shí)要知道d是沿電場(chǎng)線方向的距離7b【解析】由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中u=ed，則在某一直線方向上，電勢(shì)沿直線方向均勻變化。由題可知d點(diǎn)為pb的中點(diǎn)，則，p點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn)，則ad電勢(shì)相等 ，故直線ad為等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與ad垂直；由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)， ；p點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功，故ac錯(cuò)誤，b正確；根據(jù),電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，可知,p點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)a的電勢(shì)，故d錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】解題關(guān)鍵：勻強(qiáng)電場(chǎng)中u=ed，則在某一直線方向上，電勢(shì)沿直線方向均勻變化。理解并應(yīng)用，處理電場(chǎng)力做功的相關(guān)問(wèn)題。8a【解析】由題勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由于d為ab的中點(diǎn)，則d點(diǎn)的電勢(shì)，電荷從d點(diǎn)移到c點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為：。ab的長(zhǎng)度為，由于電場(chǎng)強(qiáng)度的方向并不是沿著ab方向，所以ab兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離，勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離成正比，即，所以： ，故選項(xiàng)a正確，bcd錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題考查對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離成正比u=ed與運(yùn)用公式w=qu求解電場(chǎng)力做功的能力。9b【解析】由題意可知，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，d、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等，點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是一系列的同心圓，對(duì)于圓上任意兩點(diǎn)的連線的中垂線一定通過(guò)圓心，故場(chǎng)源電荷在ab的中垂線和dc的中垂線的交點(diǎn)上，如圖可知q在ac連線上，不在中點(diǎn)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，離場(chǎng)源電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，場(chǎng)強(qiáng)越小，所以c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，而b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，則選項(xiàng)b正確，c錯(cuò)誤；由于b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)，則ucb0，故將負(fù)的試探電荷從c點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功wcb=qucbb，故c正確；bc到上極板的距離相等，而b點(diǎn)到極板的場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)到極板的場(chǎng)強(qiáng)，所以b點(diǎn)到極板間的電勢(shì)差大于c點(diǎn)到極板間的電勢(shì)差，所以b點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故d錯(cuò)誤。所以c正確，abd錯(cuò)誤。11c【解析】正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做功為零，則由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可知，ab兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故ab應(yīng)為等勢(shì)線；因電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直，故過(guò)c做ab的垂線，一定是電場(chǎng)線；正電荷從a到c過(guò)程，由w=uq可知，ac兩點(diǎn)的電勢(shì)差，即a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故電場(chǎng)線垂直于ab斜向上；ac間沿電場(chǎng)線的距離；由可知：電場(chǎng)強(qiáng)度；方向垂直ab向上；故c正確，abd錯(cuò)誤；故選c?！军c(diǎn)睛】場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直，而且電場(chǎng)線由是由高電勢(shì)指向低電勢(shì)；勻強(qiáng)電場(chǎng)中u=ed中的d應(yīng)為沿電場(chǎng)方向的有效距離。12（1）200v/m；（2）1v【解析】試題分析：根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功為，d是沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離求出電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小根據(jù)電場(chǎng)力方向與位移方向的關(guān)系判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向由題意得，電荷在電場(chǎng)力與重力共同作用下，從a運(yùn)動(dòng)到b，因此兩個(gè)力的合力沿ab方向，所以根據(jù)電場(chǎng)力與夾角由三角函數(shù)關(guān)系，可求出電荷的質(zhì)量（1）如題中圖，ab兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離為；又；則；（2）如果b點(diǎn)電勢(shì)為，則a點(diǎn)電勢(shì)為；13（1) uab=8102v (2) 電子電勢(shì)能增加了 1.2810-16j【解析】（1).因b、c在同一等勢(shì)面上，故： 且由得： (2)把電子從a移至b，電場(chǎng)力功為： 解得： 故電子電勢(shì)能增加了 1.2810-16j (或電子電勢(shì)能變化了 1.2810-16j )14(1) uab=-240v,uab =240v(2) a-240v,c-240v (3) 【解析】試題分析：根據(jù)u=wq可得a、b和b、c間的電勢(shì)差，根據(jù)電場(chǎng)方向垂直于等勢(shì)線，找出等勢(shì)線，畫出電場(chǎng)方向。（1）由題意可知，把電荷量q=-210-10c的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功w1=4.810-8j； a、b間的電勢(shì)差為：uab=wabq=240v由b點(diǎn)移到c點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為：w2=4.810-8j， b、c間的電勢(shì)差為：ubc=wbcq=240v（2）若取b點(diǎn)的電勢(shì)為零，則有：uab=-240v=a-b 所以：a=-240v 因?yàn)椋簎bc=240