高中物理 第一章 静电场 1.6 电势差与电场强度的关系课后训练 新人教版选修3-1.doc

1.6 电势差与电场强度的关系课后训练1下列静电学公式中，f、q、e、u、r和d分别表示电场力、电荷量、电场强度、电势差及距离，f，e，e，ued，下列有关四个公式的说法中正确的是a它们都只对点电荷或点电荷的电场成立b只对点电荷或点电荷电场成立，对任何电场都成立c只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场成立d只对点电荷成立，对任何电场都成立2如图所示，a、b、c为电场中同一电场线上的三点，且c点为ab的中点。设电荷在电场中只受电场力作用，若在c点无初速地释放一个正电荷，则正电荷向b运动，电势能减少了ep；若在c点无初速地释放等量的负电荷，则负电荷向a运动，电势能减少了ep。则下列判断正确的是aepepbepepcepep d无法判断3. 下图中平行金属板a、b之间有匀强电场，a、b间电压为600 v，a板带正电，接地，a、b两板间距12 cm，c点离a板4 cm。则关于c点的电势，下列说法中正确的是ac=400 vbc=-400 vcc=-200 vdc=200 v4. 匀强电场中的三点a、b、c是一个三角形的三个顶点，ab的长度为1 m，d为ab的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于abc所在平面，a、b、c三点的电势分别为14 v、6 v和2 v。设电场强度大小为e，一电荷量为110-6 c的正电荷从d点移到c点电场力所做的功为w，则aw=810-6 j，e8 v/mbw=610-6 j，e6 v/mcw=810-6 j，e8 v/mdw=610-6 j，e6 v/m5. 光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在电场强度为e的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电荷量为q的粒子由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当粒子再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为a0bcd6带正电的试探电荷在电场中沿某一电场线从a到b，此过程中可能出现的是a电场力的大小不断变化，电势能也变化b电场力的大小保持不变，电势能变化c电场力的大小保持不变，电势能不变化d电场力的大小不断变化，电势能不变化7. 如图所示为匀强电场中的一族等势线，若a、b、c、d相邻两点间的距离都是2 cm，则该电场的电场强度为_；到a点距离为1.5 cm的p点的电势为_；该电场的电场强度方向为_。8. 如图所示，电荷量为-510-3 c的点电荷在匀强电场中沿半径为10 cm 的半圆弧由a点运动到b点，已知电场强度e=1.0103 v/m，则此过程中电荷的电势能将如何变化？变化多大？9如图所示，a、b、c为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为108 c的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为3106 j，将另一电荷量为108 c的负点电荷从a点移到c点，克服电场力做功3106 j，则：(1)uab、uac、ubc各为多少？电场线方向如何？(2)若ab边长为2 cm，求电场强度。参考答案1. 答案：c2. 答案：b由于是非匀强电场，因此uacucb，根据电场线的分布和ued知，uacucb，所以有quacqucb，即在cb段移动电荷电场力做功多，电势能减少的就多，b项对。3. 答案：c4. 答案：a根据匀强电场中电势分布均匀的特点可知：d点的电势为dv10 vdc间的电势差为：udcdc10 v2 v8 v电荷量为1106 c的正电荷从d点移到c点电场力所做的功为wqudc11068 j8106 j在直线ac上等分为六等份，可以找到电势为6 v 的点，即b点的等势点，把该点与b点连接可得到电势为6 v的等势面，从a点到该等势面的垂线距离为d，电场强度为，从几何关系可知，d小于ab间的距离1 m，所以e8 v/m。5. 答案：abc如题图所示，若电场线与ad边平行向右，粒子做匀加速运动，从cd边界射出，由动能定理：，得：；若电场线与ad边平行向左，粒子做匀减速运动，从cd边界射出时速度有可能恰好减为零，a对；若粒子速度为零后，又沿原路返回做匀加速运动，从边界ab射出，选项c对；若电场线与ab边平行，粒子做曲线运动，从ad或bc边界射出，由动能定理得，选项b对。6. 答案：ab若电场是非匀强电场，电场力一定变化，电势能也一定变化；若电场是匀强电场，则电场力一定不变化，但电势能一定变化。7. 解析：电场线与等势线垂直，电场线的方向是电势降低的方向，电场的方向为垂直等势线斜向左上方p答案：v/m2.5 v垂直等势线斜向左上方8. 解析：电场力做负功，电势能增加，增加量等于电场力做功wabqeabcos 6051031.010310102 j0.25 j，所以电势能的增加量为ep0.25 j。答案：增加0.25 j9. 解析：本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解，特别是要求根据电势差的情况判断电场强度的方向。(1)正点电荷从a点移到b点时，电场力做正功，故a点电势高于b点，可求得uab。负点电荷从a点移到c点，电场力做负功，a点电势高于c点，可求得uac300 v。因此b、c两点电势相等，ubc0。由于匀强电场中的等势线是一族平行直线，因此，bc为一等势线，故电场线方向垂直于bc，设d为直线bc的中点，则电场强度方向为由a指向d。(2)直