2019-2020學年高中物理課時作業(yè)5電場強度與電勢差的關(guān)系含解析粵教版選修3-120191116

1、PAGE PAGE - 7 -課時分層作業(yè)(五)電場強度與電勢差的關(guān)系(時間：40分鐘分值：100分)基礎(chǔ)達標練選擇題(本題共8小題，每小題6分)1(多選)在一個勻強電場中有a、b兩點相距為d，電場強度為E，把一個電量為q的負電荷由a移到b點時，電場力對電荷做正功W，以下說法正確的是()Aa點電勢比b點電勢低Ba、b兩點電勢差大小為UEdCa、b兩點電勢差大小為Ueq f(W,q)D該電荷在b點電勢能較a點大AC由題意電場力做正功W知，逆著電場線移動電荷，A對；電勢能減少，D錯；a、b兩點連線不一定是沿電場線方向，B錯；由靜電力做功與電勢差的關(guān)系知，C對故選A、C.2.如圖是一個勻強電場的等勢

2、面示意圖，每兩個相鄰的等勢面相距2 cm，由此可以確定電場強度的方向和數(shù)值是()A豎直向下，E100 V/mB水平向左，E100 V/mC水平向左，E200 V/mD水平向右，E200 V/mB電場強度Eeq f(U,d)100 V/m，電場強度的方向垂直于等勢面指向電勢降落的方向，即水平向左，選項B正確3.如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面，a50 V，c20 V，則a、c連線中點b的電勢b為()A等于35 VB大于35 VC小于35 VD等于15 VC從電場線疏密可以看出EaEbEc，由公式UEd可以判斷UabUbc，所以bbcBEaEbEcCabbcDEaEbEcA沿電場線方向電勢降低

3、，故abc，A對由于題目只提供了未知電場的一條電場線，故無法判斷a、b、c三點的場強大小關(guān)系，也就無法判斷a、b間與b、c間的電勢差的大小關(guān)系，B、C、D錯7.勻強電場中有A、B、C三點構(gòu)成的等邊三角形，邊長均為4 cm，將一帶電荷量q1.01010 C的正電荷(不計重力)，從A點移到C點，電場力做功為eq r(3)109 J，若把同一電荷從A點移到B點，電場力做功也為eq r(3)109 J，那么該電場的場強大小是()A5102 V/mBeq r(3)102 V/mCeq r(5)102 V/mD5102 V/mA如圖所示，把正電荷從電場中的A點分別移到C點或B點，電場力做的功相同，根據(jù)Wq

4、U可知，B、C兩點電勢相同，在同一等勢面上，由于電場中的等勢面與電場線垂直，可見A點與BC等勢面在場強方向的距離dABsin 604102eq f(r(3),2) m2eq r(3)102 m.A、B兩點的電勢差UABeq f(W,q)eq f(r(3)109,1.01010) V10eq r(3) V.該電場的電場強度Eeq f(U,d)eq f(10r(3),2r(3)102) V/m5102 V/m.8.(多選)如圖所示，長為L、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小球以初速度v0從斜面底端A點開始沿斜面上滑，當?shù)竭_斜面頂端B點時，速度仍為v0，則()AA、B兩點間

5、的電勢差一定等于eq f(mgLsin ,q)B小球在B點的電勢能一定大于在A點的電勢能C若電場是勻強電場，則該電場的電場強度的最小值一定為eq f(mgsin ,q)D若該電場是斜面中垂線上某點的點電荷Q產(chǎn)生的，則Q一定是正電荷AC根據(jù)動能定理得：mgLsin qUAB0，得到UABeq f(mgLsin ,q)，故選項A正確；小球從A點運動到B點的過程中，重力勢能增加，電勢能減少，則小球在B點的電勢能一定小于在A點的電勢能，故選項B錯誤；電場力與重力、支持力的合力為零時，小球做勻速直線運動，到達B點時小球速度仍為v0，小球的重力沿斜面向下的分力為mgsin ，則當電場力沿斜面向上，大小為F

6、mgsin 時，電場力最小，場強最小，又電場力FEq，則該電場的場強的最小值一定是eq f(mgsin ,q)，故選項C正確；若該電場是斜面中垂線上某點的點電荷Q產(chǎn)生的，則小球在A、B兩點電勢相等，電勢能相等，重力做負功，小球到達B點的速度小于v0，與題意不符，故選項D錯誤能力提升練一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1.(多選)如圖所示，虛線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面，在x軸上有A、B兩點，則()AA、B兩點的場強方向與x軸同向BA、B兩點的場強方向與x軸反向CA點的場強EA大于B點的場強EBDA點的場強EA小于B點的場強EBAD由電場線與等勢面的關(guān)系可知，電場線一定與等勢面垂直，由電勢

7、較高的等勢面指向電勢較低的等勢面，作出相應的電場線的分布，如圖所示則可知A，B兩點的場強方向與x軸同向由電場線的疏密可知，A點的場強EA小于B點的場強EB.故正確答案為A、D.2.如圖所示，A、B、C三點都在勻強電場中，已知ACBC，ABC60，BC20 cm.把一個帶電量q105C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為1.73103J，則該勻強電場的場強大小和方向是()A865 V/m，垂直AC向左B865 V/m，垂直AC向右C1 000 V/m，垂直AB斜向上D1 000 V/m，垂直AB斜向下D由題意知題圖中直線AB即為等勢線，場強方向應垂直于等勢線，可見，選項A

8、、B不正確UBCeq f(WBC,q)eq f(1.73103,105)V173 V，B點電勢比C點低173 V，所以場強方向必垂直于AB斜向下場強大小Eeq f(U,d)eq f(U,BCsin60)eq f(173,0.2f(r(3),2)V/m1 000 V/m.選項D正確3.(多選)如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點，N為b、d連線的中點一電荷量為q(q0)的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小W1；若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小W2.下列說法正確的是()A此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行B若該粒子從M點移動

9、到N點，則電場力做功一定為eq f(W1W2,2)C若c、d之間的距離為L，則該電場的場強大小一定為eq f(W2,qL)D若W1W2，則a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差BD由題意得，(ab)qW1，(cd)qW2，只能得出a、b兩點間和c、d兩點間的電勢關(guān)系，無法確定場強的方向，選項A錯誤；若c、d之間的距離為L，因無法確定場強的方向，故無法確定場強的大小，選項C錯誤；由于Meq f(ac,2)、Neq f(bd,2)、WMNq(MN)，上述式子聯(lián)立求解得粒子從M點移動到N點電場力做的功為WMNeq f(W1W2,2)，所以B正確；若W1W2，有abcd，變形可得acbd

10、，又aMaeq f(ac,2)eq f(ac,2)，bNbeq f(bd,2)eq f(bd,2)，所以aMbN，D正確4.如圖所示，勻強電場中，A、B、C三點構(gòu)成一邊長為a的等邊三角形，電場強度方向平行于紙面現(xiàn)有一電子，在電場力作用下，由A至C動能減少W，而質(zhì)子在電場力作用下，由A到B動能增加W，則該勻強電場E的大小和方向的判定正確的是()AEeq f(2r(3)W,3ae)，方向垂直BC并由A指向BCBEeq f(r(3)W,6ae)，方向垂直BC并由A指向BCCEeq f(2 r(3)W,3ae)，方向垂直AC并由B指向ACDEeq f(r(3)W,6ae)，方向垂直AB并由C指向ABA

11、電子在電場力作用下由A到C，克服電場力做功為W，質(zhì)子從A到B電場力做功為W，則質(zhì)子從A到C電場力做功也為W，因此B、C兩點是等勢點，B、C的連線為勻強電場的等勢線，電場線垂直于BC，電場強度的方向從A指向BC.A到BC的距離為asin 60eq f(r(3),2)a，則Eeeq f(r(3),2)aW，所以Eeq f(2 r(3)W,3ae).二、非選擇題(28分)5.(14分)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37，一個電量為3103 C的粒子正好靜止在此電場中，則此

12、粒子重力為多少？解析根據(jù)題意可知，A、B兩點沿場強方向(垂直于等勢面方向)的距離為dABsin 3751020.6 m3102 m，A、B兩點電勢差UABAB(4020) V20 V所以電場強度Eeq f(UAB,d)eq f(20,3102) V/meq f(2,3)103 V/m設(shè)粒子重力為G，由平衡條件得GqE3103eq f(2,3)103 N2 N.答案2 N6.(14分)如圖所示，勻強電場的電場線與AC平行，把帶電荷量108 C的負電荷從A移至B的過程中，電場力做功6108 J，AB長6 cm，AB與AC的夾角為60.求：(1)場強大小和方向；(2)設(shè)B處電勢為1 V，則A處電勢為多少？解析(1)將負電荷從A移至B，電場力做正功，所以電荷所受電場力方向沿A至C，又因為是負電荷，場強方向與負電荷的受力方向相反，所以場強方向應為C至A方向由WqU得Ueq f(W,q)eq f(6108J,108C)6 V，、B兩點間電勢差