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2018-2019学年人教版选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系 课时作业

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                     第一章         静电场
              6 电势差与电场强度的关系


                         A 级 抓基础
    1.下列说法正确的是(  )

               F
    A.根据    E=q,可知电场中某点的场强与电场力成正比
               kQ
    B.根据    E= r2 ,可知点电荷在电场中某点产生的场强与该点电
荷的电量    Q 成正比
    C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的
场强

    D.根据    U=Ed,可知同一电场中两个点的距离越远,它们之
间的电势差越大

    解析:电场中某点的场强由电场自身决定,与                   F 或 q 无关,
A 错;点电荷在某点产生的场强大小与场源电荷量成正比,与该点
到场源电荷的距离的二次方成反比,B                对;合电场的场强可能比分
电场的场强大,也可能小于分电场的场强,或与分电场的场强大小

相等,C    错;在匀强电场中,若沿电场线方向上两点间的距离越远,
则它们间的电势差就一定越大,在不同方向上该关系不成立,

D 错.
    答案:B
    2.在水深超过      200 m 的深海,光线极少,能见度极低.有一种
电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电,获取食物,威胁
敌害,保护自己.若该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产
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生的电场强度达到        104 V/m,可击昏敌害.身长          50 cm 的电鳗,在
放电时产生的瞬间电压可达(  )
    A.10 V                B.500 V
    C.5 000 V             D.10 000 V
    解析:由    U=Ed=104×50×10-2 V=5 000 V.
    答案:C
    3.(多选)在一个匀强电场中有           a、b 两点,相距为       d,电场强度
为 E,把一个电荷量为         q 的负电荷由    a 移到  b 点时,电场力对电荷
做正功   W,以下说法正确的是(  )
    A.a  点电势比    b 点电势低
    B.a、b   两点电势差大小为        U=Ed

                               W
    C.a、b   两点电势差大小为        U= q
    D.该电荷在      b 点电势能较在     a 点大
    解析:由题意知,电场力做正功              W,逆着电场线移动电荷,
A 对;电势能减少,D        错;a、b    两点连线不一定是沿电场线方向,
B 错;由静电力做功与电势差的关系知,C                 对.
    答案:AC
    4.(多选)如图所示的同心圆是电场中的一组等势线,一个电子
只在电场力作用下沿着直线由             A 向 C 运动时的速度越来越小,B           为
线段  AC 的中点,则有(  )


    A.电子沿     AC 运动时受到的电场力越来越小
    B.电子沿    AC  运动时它具有的电势能越来越大
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    C.电势    φA>φB>φC

    D.电势差     UAB=UBC
    解析:由    A 到 C,电子的速度越来越小,可知其动能越来越小,
电势能越来越大,电场力对其做负功,则电子应顺着电场线运动,

即电场线方向由       A 到 C,由此可知这是-Q         形成的电场,因此越靠
近-Q,电场线越密,电场强度也就越大,电子所受电场力也就越
大,所以    A 不对,B    对.又因为沿电场线方向电势逐渐降低,所以
C 对.又因为此电场不是匀强电场,沿电场线方向电势不是均匀降

落,故   UAB≠UBC,所以     D 错,故   B、C  正确.
    答案:BC
    5.如图所示,在匀强电场中,电荷量               q=5.0×10-10   C 的正电
荷,由   a 点移到   b 点和由   a 点移到   c 点电场力做功都是       3.0×10-8 
J,已知   a、b、c  三点的连线组成直角三角形,ab=20                cm,∠a=

37°,∠c=90°,求:

    (1)a、b 两点的电势差      Uab;
    (2)匀强电场的电场强度大小和方向.


    解析:(1)因为正电荷       q 从 a 到 b 和从  a 到 c 电场力做功相等,

所以由   W=qU   可得  Uab=Uac,b、c   两点在同一等势面上,根据电
场线与等势面垂直,得到场强方向与                ac 平行,垂直指向      bc.

        Wab  3.0 × 10-8
                  -
    Uab= q =5.0 × 10 10 V=60 V.
    (2)由 U=Ed  可得,

       U  U     60
    E=d=ac=0.2 × cos 37° V/m=375 V/m.
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    电场强度方向平行于         ac,垂直指向     bc 边向右.
                         B 级 提能力
    6.如图所示,匀强电场的电场强度为               1×103   N/C,ab=dc=4 
cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是(  )


    A.ab  之间的电势差为       4 000 V
    B.ac 之间的电势差为        50 V
    C.将   q=-5×10-3    C 的点电荷沿矩形路径         abcda 移动一周,
电场力做功为零

    D.将   q=-5×10-3     C 的点电荷沿     abc 或 adc 从 a 移动到  c,
电场做功都是-0.25 J
    答案:C
    7.(多选)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且                     AB=

BC,电场中     A、B、C   三点的电场强度分别为          EA、EB、EC,电势分

别为  φA、φB、φC,AB、BC       间的电势差分别为        UAB、UBC,则下列
关系中正确的有(  )


    A.φA>φB>φC            B.EA>EB>EC

    C.UABφQ
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    B.EP>EQ,φP<φQ

    C.EP>EQ,φP>φQ

    D.EPEP,PQ              在同一条

电场线上,沿电场线的方向电势降低,φP>φQ.
    答案:A
    10.如图所示,两水平边界           M、N  之间存在竖直向上的匀强电
场.一根轻质绝缘竖直细杆上等间距地固定着                   A、B、C    三个带正电
小球,每个小球质量均为           m,A、B   带电量为     q、C 带电量为     2q,相
邻小球间的距离均为         L.A 从边界   M 上方某一高度处由静止释放,已
知 B 球进入电场上边界时的速度是             A 球进入电场上边界时速度的
2 倍,且   B 球进入电场后杆立即做匀速直线运动,C                球进入电场时
A 球刚好穿出电场.整个运动过程中杆始终保持竖直,重力加速度
为 g.求:


    (1)匀强电场的电场强度        E;

    (2)A 球进入电场上边界的速度          v0;
    (3)C 球经过边界    N 时的速度.
    解析:(1)B   球进入电场后杆立即做匀速直线运动,由                 3mg=

           3mg
2Eq 知,E=   2q .
    (2)A 球进入电场到     B 球进入电场

                  1           1              gL
                           2                  3
    由 3mgL-EqL=2×3m(2v0)    -2×3mv20知,v0=      .
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(3)由受力分析可知,C       球在电场中先减速再匀速,
从 A 球进入电场到      C 球穿出电场

                   1       1               gL
                                           3
由 3mg·4L-4Eq·2L=2×3mv21-2×3mv20知,v1=        .
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