高二物理 第13单元:达标训练(7、电势差与电场强度的关系)(有解析) 大纲人教版_第1页
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1、高二物理 第13单元:达标训练(7、电势差与电场强度的关系)(有解析) 大纲人教版基础巩固达标1.下列说法中正确的是( )A.场强大的地方电势一定高B.同一等势面上各点电势相等,电场强度大小也一定相等C.场强为零的地方电势一定为零D.电势为零的地方场强可能不为零答案:D2.在场强E=2.0102 V/m的匀强电场中,有相距d=3.010-2m的A、B两点,则A、B两点间电势差可能为( A.8 V B.6 V C.4 V D.0 V思路分析:沿场强方向电势降落最快,因此沿电场方向,电势差为最大,即:U=Ed=6 V,只要小于等于6 V的均有可能,因此,正确答案为选项B、C、D.答案:BCD3.如

2、图13-7-7所示,水平虚线表示匀强电场中的两等势面,电势分别为-2 V和-3 V,两等势面相距0.1 m,将一带电荷量为-10-6 C的点电荷从a点匀速移动到b点,ab=0.3 m,不计重力,则下列说法正确的是( )图13-7-7A.所加外力大小为10-5N B.所加外力方向竖直向上C.所加外力的方向垂直ab斜向下方 D.外力做的功是10-6J思路分析:场强E=10 V/m,点电荷受力F=Eq=1010-6=10-5N,方向竖直向上,所以所加外力方向竖直向下,大小等于电场力的大小;外力做功W=Fs=10-50.1 J=10-6 J.答案:AD4.关于场强的三个公式:E=;E=k;E=的适用范

3、围,下列说法中正确的是( )A.三个公式都只能在真空中适用B.公式只能在真空中适用,公式和在真空中和介质中都适用C.公式和只能在真空中适用,公式在真空中和介质中都适用D.公式适用于任何电场,公式只适用于点电荷形成的电场,公式只适用于匀强电场思路分析:公式E=为定义式,适用于任何电场,无论介质还是真空.E=适用于匀强电场,无论真空还是介质均可,而E=,由F=推出,仅适用于真空中点电荷.答案:BD综合应用创新5.在水深超过200 m的深海,光线极少,能见度极小,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,它在海水中产生的电场强度达1

4、04V/m,可击伤敌害,电鳗身长为50 cm,则电鳗在放电时产生的瞬间电压为( )A.10 V B.500 V 5000 V D.10000 V思路分析:瞬间电压即瞬间电势差,求电势差有个公式:一个是匀强电场中电势差与电场强度的关系为U=Ed;二是电势差的定义式U=,本题显然不能用U=求解,因为不存在移动电荷做功问题,该题中也没有说明电鳗的头尾间产生的电场是不是匀强电场,但告诉了该电场唯一确定的场强值,这意味着我们可以把它当匀强电场处理,因此,可以用U=Ed求解,所以U=Ed=1040.5=5 000 V,正确选项为C.答案:C6.如图13-7-8,在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点

5、,若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=_;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=_;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=_.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是_.图13-7-8解:路径AB、ACB、曲线ADB在电场线方向上的投影都是BC=lcos,因此沿这三条路径电荷由A运动到B,电场力做的功都是qElcos因此电场力做功的特点是:与路径无关,只与起止位置有关.答案:qElcos qElcos qElcos 与路径无关,只与起止位置有关7.如图13-7-9所示,实线为匀强电场中的电场线,虚线为等势面,且相邻等势面间的电势差相等.一正电荷在等势面A处的动能为20

6、 J,运动到等势面C处的动能为零.现取B等势面为零电势能面,则当此电荷的电势能为2 J时的动能是_J.(不计重力和空气阻力) 图13-7-9 图13-7-10思路分析:由于AB间及BC间电势差相等,故正电荷由A运动到B及由B运动到C过程中,电场力做功相等.根据动能定理有WAB+WBC=0-20,WAB=-10 J故电荷运动到等势面B时,其动能EkB为WAB=EkB-20,EkB=10 J所以,该电荷动能和电势能总和为(10+0)=10 J.故当其电势能为2 J时,其动能为8 J.答案:88.如图13-7-10,A、B、C三点都在匀强电场中,已知ACBC,ABC=60,BC=20 cm,把一个电

7、荷量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C电场力做功为-1.7310-3J,则该匀强电场的场强大小为_V/m,方向为_.思路分析:根据电荷从B到C的做功情况得UBC= V=-173 V即B点电势比C点低,因此场强方向必垂直于AB斜向下,其大小为E= V/m=1 000 V/m答案:1 000 垂直于AB斜向下9.如图13-7-11所示,A、B、C表示匀强电场中的三点,它们的电势分别为A=-5 V,B=9 V,C=2 V.试在图中画出过A、B、C点的三条等势线,并画出一条过C点的电场线图13-7-11解:考查题中给定三点的电势可以发现,UBA=14 V,UBC=7 V.由于是匀强电场,故AB连线的中点D与C点是等势点,而匀强电场

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