2019春高中物理 第1章 静电场 6 电势差与电场强度的关系课时作业 新人教版选修3-1

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1、第一章 6电势差与电场强度的关系基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.(2016·福建漳州市长泰一中高二上学期期中)下列公式适用于任何电场的是( C )A.W=qEd  B.U=EdC.E=  D.E=k解析:公式W=qEd,用来计算匀强电场中电场力做功,所以只适用于匀强电场,故A错误。公式U=Ed是匀强电场中电势差与电场强度的关系公式,只适用于匀强电场,故B错误。公式E=是电场强度的定义式,运用比值法定义,适用于任何电场,故C正确。公式E=k是点电荷场强公式,只适用点电荷的电场,故D错误,故选C。2.某匀强电场的等势面分布如图所示,已知相邻等

2、势面的间距均为1cm,则以下说法中正确的是( D )A.电场强度的方向竖直向下B.电场强度的方向竖直向上C.电场强度的大小为E=1V/mD.电场强度的大小为E=100V/m解析:根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知,电场强度方向水平向左。两个相邻等势面相距d=1cm,电势差U=1V,则电场强度E==100V/m,故选项D正确。3.如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=100V/m,则O、P两点的电势差可表示为( A 

3、)A.UOP=-10sinθ(V)  B.UOP=10sinθ(V)C.UOP=-10cosθ(V)  D.UOP=10cosθ(V)解析:由于电场强度方向向下,据题可知UOP<0,则UOP=-ERsinθ=-100×0.1sinθ(V)=-10sinθ(V),故正确答案为A。4.(2016·河北保定市徐水一中高二上学期期中)如图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,克服电场力做功1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是( D )A.865

4、V/m,垂直AC向左B.865V/m,垂直AC向右C.1000V/m,垂直AB斜向上D.1000V/m,垂直AB斜向下解析:由题,q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,则A与B电势相等,AB连线是一条等势线。BC间电势差为:UBC==-V=-100V则该匀强电场的场强大小:E=V/m=1000V/m,电场线方向垂直于AB向下。如图。故选D。5.在场强为E=1.0×102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10-2m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为( AB )A.1.0V B.2.0V   C.3.0V D.4.0V解析:由U=Ed可知当d最大

5、时,U最大,代入数值可知U最大值为2.0V,当a、b位于同一等势面上时Uab=0知最小值为零,故A、B可能,C、D不可能。6.将一根绝缘细线在匀强电场中连接成一个菱形,如图所示。a、b、c、d分别是菱形的四个顶点,且∠abc=120°。已知a、b、c三点电势分别为3V、4V、5V,一个带电量为+1.0×10-6C的小蚂蚁在细线区域内爬行。下列说法正确的是( AC )A.d点电势为4VB.O点电势为0VC.小蚂蚁在b点电势能等于在d点电势能D.小蚂蚁在b点电势能小于在d点电势能解析:由题意可知,bd是匀强电场的一条等势线,电势为4V,故A正确,B错误;bd在一条等势线

6、上,电势相等,电势能也相等,故C正确,D错误。二、非选择题7.(2016·吉林一中高二上学期期中)图中是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5cm,θ=53°,一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB匀速运动,求:(1)电场强度大小和方向。(2)微粒的质量。(取g=10m/s2)答案:(1)电场强度大小是500N/m,方向向下 (2)微粒的质量2×10-4kg解析:(1)设匀强电场的场强大小为E,则:E===V=500V/m沿电场线的方向电势降低,所以电场的方向向下。(2)因微粒匀速运动,则有mg=qE,则得:m==kg=2.0×10-4kg。能力提升一、选择题(

7、1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.(2016·重庆杨家坪中学高二上学期期中)如图所示,a、b、c是匀强电场中的三个点,各点电势分别为φa=10V,φb=2V,φc=6V,a、b、c三点在同一平面上,下列各图中电场强度的方向表示正确的是( D )解析:由于是匀强电场,所以a、b连线的中点与c点等势,电场强度的方向垂直于等势面且由高电势指向低电势处,所以D正确。2.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为零,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为( A )A.200V/m  B.200V/mC.

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