高中物理 第一章 靜電場 6 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課時作業(yè) 新人教版選修31

1、6 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課時作業(yè)a組基礎(chǔ)鞏固一、單項選擇題1.如圖所示，在一勻強(qiáng)電場區(qū)域中，有a、b、c、d四點恰好位于一平行四邊形的四個頂點上，已知a、b、c三點電勢分別為a1 v，b4 v，c0，則d點電勢d的大小為() a3 v b0 c2 v d1 v解析：在勻強(qiáng)電場中，由于ad與bc平行且相等，故uadubc，即adbc，代入數(shù)據(jù)解得d3 v.答案：a2.如圖所示，a、b是一條直電場線上的兩點，相距為d.設(shè)a點的電場強(qiáng)度為ea，則()aa點電場強(qiáng)度一定大于b點電場強(qiáng)度ba點電勢一定高于b點電勢cb點電勢一定高于a點電勢da、b兩點間的電勢差一定等于ead解析：只有一條電場線，無法判

2、斷a、b兩點哪一點處的電場線較密，故無法判斷a、b兩點電場強(qiáng)度的大小，但由于沿電場線的方向電勢逐漸降低，故a點電勢一定高于b點電勢，由于該電場不一定是勻強(qiáng)電場，故a、b兩點間的電勢差不一定是ead，故選項b正確答案：b3如圖所示，a、b、c、d、e、f為勻強(qiáng)電場中一個邊長為10 cm的正六邊形的六個頂點，a、b、c三點電勢分別為1.0 v、2.0 v、3.0 v，則下列說法正確的是()a勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為10 v/mb勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為 v/mc電荷量為1.6×1019 c的正點電荷從e點移到f點，電荷克服電場力做功為1.6×1019 jd電荷量為1.6

3、5;1019 c的負(fù)點電荷從f點移到d點，電荷的電勢能減少4.8×1019 j解析：將a、c兩點連線，則a、c中點電勢為2.0 v，而且恰好在eb連線上，故eb為一條等勢線，又cdebaf，而勻強(qiáng)電場等勢面平行，故cd、af也是等勢線，所以e點電勢為2.0 v，f、d兩點的電勢分別為1.0 v、3.0 vdf連線距離為10 cm，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系得e v/m v/m，a錯誤，b正確uef1 v，wefquef1.6×1019×1 j1.6×1019 j，c錯誤ufd2 v，wfdqufd1.6×1019×(2) j

4、3.2×1019 j，負(fù)點電荷從f點移到d點，電荷的電勢能減少3.2×1019 j，d錯誤答案：b4.如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱，o、m、n是y軸上的三個點，且ommn.p點在y軸右側(cè)，mpon.則下列說法正確的是()am點的電勢比p點的電勢高b將負(fù)電荷由o點移動到p點，電場力做正功cm、n兩點間的電勢差大于o、m兩點間的電勢差dm、n兩點間的電勢差等于o、m兩點間的電勢差解析：根據(jù)電場線和等勢面的關(guān)系畫出等勢面，可以判斷m點的電勢比p點的電勢高，a正確負(fù)電荷由o點移到p點，電場力做負(fù)功，b錯誤根據(jù)ued進(jìn)行定性分析可知，c、d錯誤答案：a5.如

5、圖所示，在某勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點，它們的連線組成一個直角三角形，已知ac5 cm，bc3 cm.現(xiàn)將電荷量為2×108 c的負(fù)電荷由a移到b和由a移到c均要克服電場力做8×108 j的功，則該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為() a100 v/m，由a指向b b100 v/m，由b指向ac160 v/m，由a指向c d160 v/m，由c指向a解析：負(fù)電荷由a移到b和由a移到c均要克服電場力做相同的功，所以b點和c點的電勢相等，bc線為等勢線，ab線為一條電場線uab v4 v，a>b，由(ab)2(ac)2(bc)2得ab4 cm.電場強(qiáng)度e v/m100 v/m，方向由

6、a指向b，故a項正確答案：a二、多項選擇題6.如圖所示，平面內(nèi)有菱形abcd，o點為其兩對角線的交點空間存在一未知的靜電場，方向與菱形所在平面平行，有一電子，若從a點運(yùn)動至d點，電勢能就會增加e，若從d點運(yùn)動至c點，電勢能就會減少e，那么此空間存在的靜電場可能是()a方向垂直于ac，并由b指向d的勻強(qiáng)電場b方向垂直于bd，并由c指向a的勻強(qiáng)電場c位于o點的正點電荷形成的電場d位于b點的負(fù)點電荷形成的電場解析：從a點運(yùn)動至d點，電勢能就會增加e，從d點運(yùn)動至c點，電勢能就會減少e，可斷定a點和c點電勢相等，若是勻強(qiáng)電場，則ac連線即為等勢線，電場線與等勢線垂直又因為移動的是電子，帶負(fù)電，沿電場線

7、方向，負(fù)電荷電勢能增加，故電場線的方向由b指向d.如果該電場是位于o點的正點電荷形成的電場，畫出電場線和等勢面就會發(fā)現(xiàn)，a、c在同一等勢面上，而且離正點電荷越遠(yuǎn)，電子的電勢能越大，故選項a、c正確答案：ac7.(2018·河南商丘高二檢測)如圖所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為1×103 n/c，abdc4 cm，bcad3 cm，則下述計算結(jié)果正確的是()aa、b之間的電勢差為40 vba、c之間的電勢差為50 vc將q5×103 c的點電荷沿矩形路徑abcda移動一周，靜電力做功為零d將q5×103 c的點電荷沿abc或adc從a移動到c靜電力做功都是0.25 j

8、解析：uabe·ab1×103×0.04 v40 v，a對；uacuab40 v，b錯；將電荷移動一周，電勢差為零，靜電力做功為零，故c對；wacquac(5×103)×40 j0.2 j，d錯答案：ac8如圖所示，真空中m、n處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場中的三點，實線pq為m、n連線的中垂線，a、b兩點關(guān)于mn對稱，a、c兩點關(guān)于pq對稱已知一帶正電的試探電荷從a點移動到c點時，試探電荷的電勢能增加，則以下判定正確的是()am點處放置的是負(fù)電荷ba點的場強(qiáng)與c點的場強(qiáng)完全相同ca點的電勢高于c點的電勢d若將該試探電荷沿直線由a點移動

9、到b點，則電場力先做正功，后做負(fù)功解析：根據(jù)題述帶正電的試探電荷從a點移動到c點時，試探電荷的電勢能增加，m點處放置的是負(fù)電荷，選項a正確a點的場強(qiáng)與c點的場強(qiáng)大小相等，方向不相同，選項b錯誤根據(jù)沿電場線方向電勢降低，a點的電勢低于c點的電勢，選項c錯誤若將該試探電荷沿直線由a點移動到b點，則電場力先做正功，后做負(fù)功，選項d正確答案：ad三、非選擇題9.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，一電荷量為q5.0×1010 c的正電荷，由a點移到b點和由a點移動到c點，電場力做的功都是3.0×108 j，已知a、b、c三點的連線組成直角三角形，ab20 cm，37°.求：(1)a、

10、b兩點間的電勢差；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；(3)電場強(qiáng)度的方向解析：(1)把正電荷q從a移到b和從a移到c電場力做的功相等，由wqu可得uabuac，b、c兩點在同一等勢面上uab v60 v(2)由ued得e v/m375 v/m(3)由勻強(qiáng)電場的電場線和等勢面垂直可知，場強(qiáng)方向與ac平行且由a指向c.答案：(1)60 v(2)375 v/m(3)由a指向cb組能力提升一、選擇題1.如圖所示，a、b、c、d、e五點在一條直線上，b、c兩點間的距離等于d、e兩點間的距離，在a點固定放置一個點電荷，帶電荷量為q，已知在q的電場中b、c兩點間的電勢差為u，將另一個點電荷q從d點移動到e點的過程中

11、，下列說法正確的是()a靜電力做功qu b克服靜電力做功quc靜電力做功大于qu d靜電力做功小于qu解析：點電荷周圍的電場線是直線，由電場線的分布特點可知，離點電荷越遠(yuǎn)，場強(qiáng)越弱，即d、e處的場強(qiáng)小于b、c處的場強(qiáng)，結(jié)合電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，可以定性判斷出ude<ubc，所以wde<qu.又因為靜電力方向和點電荷移動方向相同，故靜電力做正功故正確答案為d.答案：d2有一靜電場，其電勢隨坐標(biāo)x的變化而改變，變化的圖線如圖所示設(shè)電場強(qiáng)度沿x軸正方向時取正值，沿x軸負(fù)方向時取負(fù)值，則下列各圖中所畫的電場強(qiáng)度e隨x變化的圖線正確的是()解析：02 mm內(nèi)勻強(qiáng)電場方向沿x軸負(fù)方向，大小e

12、1 v/m2×104 v/m,210 mm內(nèi)勻強(qiáng)電場方向沿x軸正方向，大小e2 v/m1×104 v/m,1012 mm內(nèi)勻強(qiáng)電場方向沿x軸負(fù)方向，e3 v/m2×104 v/m.答案：a二、非選擇題3如圖中畫出了一個電場中的一簇互相平行且等間距的等勢面，并標(biāo)出了各等勢面的電勢值電場中a、b兩點所處位置如圖所示，它們之間的距離為5 cm，兩點連線與等勢面夾角為37°，一個電荷量為3×103 c的粒子正好靜止在此電場中，則此粒子重為多少？解析：根據(jù)題意可知，a、b兩點沿場強(qiáng)方向(垂直于等勢面方向)的距離為dabsin 37°5×

13、;102×0.6 m 3×102 ma、b兩點電勢差uabab(4020) v20 v所以電場強(qiáng)度e v/m×103 v/m設(shè)粒子重為g，由平衡條件得gqe3×103××103 n2 n.答案：2 n4.如圖所示，a、b、c為一等邊三角形的三個頂點，某勻強(qiáng)電場的電場線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為1×108 c的正點電荷從a點移到b點，電場力做的功為3×106 j，將另一電荷量為1×108 c的負(fù)點電荷從a點移到c點，克服電場力做的功為3×106 j.(1)分別求uab、uac、ubc的值；(2)畫出電場線方向；(3)若ab邊長為2 cm，求電場強(qiáng)度解析：(1)正點電荷從a點移到b點時，電場力做正功故a點電勢高于b點電勢，可求得uab v300 v負(fù)點電荷從a點移到c點，電場力做負(fù)功，a點電勢高于c點電勢，可求得uac300 v.因此b、c兩點電勢相等，故ubc0.(2)由于勻強(qiáng)電場中的等勢線是一簇平行直線，因此，bc為一條等勢線，故電場線垂直于bc，設(shè)d為bc的中點，則場強(qiáng)方向為由a指向d，如圖所示(3)