3-1-1.5电势差及与场强的关系 训练学案

/第一章静电场电势差电势差和电场强度的关系训练学案【使用说明】先整理落实上课学习内容，３０分钟完成训练学案。带＊题目C层不做,附加题目B层不做.【题目练习】1。对UAB=1V的正确理解是（）A。从A到B移动qC的电荷，电场力做功1ＪB．从A到Ｂ移动１C的电荷，电场力做功1JC.从B到A移动1C的电荷,电场力做功1ＪＤ.从A到B移动１C的电荷,电场力做功—1J答案：B2.下列说法正确的是(）A。电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关Ｂ。电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C。由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D.Ａ、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以UAB=UBＡ答案:B3.如图1-５—2所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在φ3上时,具有动能２0J，它运动到等势线φ1上时,速度为零。令φA。１6ＪB。1０JC。6JＤ.4J答案：C4。在电场中ａ、ｂ两点间的电势差Uaｂ=1V，将一个电子从a移到b点时,电场力做正功，功的数值为1eV，则()Ａ.场强方向一定由a指向bB．场强方向一定由b指向aC．电子的电势能增加1eＶD．电子的电势能减少１eV答案：D５.一电子飞经电场中A、B两点,电子在A点电势能为4.8×1０－17J,动能为3．2×10—1７Ｊ，电子经过Ｂ点时电势能为3．2×1０-1７J。如果电子只受电场力作用，则(）A。电子在Ｂ点时动能为4.８×10－17JＢ.由A到B电场力做功为10０ｅVC.电子在B点时动能为1．6×1０-1７JD。Ａ、B两点间电势差为100V答案：AＢ6．如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷Ｐ从很远处以初速度v0射入点电荷Ｏ的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MＮ。a、b、c是以O为圆心，Ｒa、Ｒb、Rｃ为半径画出的三个圆,Rc-Rb=Rb—Ｒａ.１、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以｜W１2|表示点电荷P由1到２的过程中电场力做的功的大小，|Ｗ34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（）Ａ。｜W１2|=2|Ｗ3４｜B．｜Ｗ12｜〉2｜Ｗ3４|Ｃ。Ｐ、O两电荷可能同号,也可能异号D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零答案:Ｂ7。一电荷量为2×10－9C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中，外力对点电荷做的功为8×１0—6J.若a点电势为φa,ｂ点电势为φb,则下列结论中正确的是(）A．可以断定φa—φｂ=4000VB。可以断定φa-φｂ=—4000VC。φａ－φb可能等于零D。不能判断φa-φb的值答案:ＣＤ８.如图所示，电场中Ａ、B两点电势差为3０Ｖ,一个电荷量为5×１０－8Ｃ的正点电荷由A运动到Ｂ，电场力对电荷做功为_＿＿＿______；Ｂ、C两点间的电势差大小为1５V,该电荷从B运动到Ｃ,电场力对电荷做功为＿_________．答案：１。5×10—6J—7。5×10-7J9。如图所示，电场中某一条电场线为一直线,线上有A、B、C三个点．电荷q1=10-8C从B点移到A点时电场力做了1０-7J的功;电荷q２=－1０-８C,在B点的电势能比在Ｃ点时大１0-７Ｊ,那么:（1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是＿＿________;（２）Ａ、Ｃ两点间的电势差是_＿________Ｖ;（３）若设B点的电势为零,电荷q２在Ａ点的电势能是＿_______＿_J．答案：（1)φc>φb＞φａ（２）-２0(3）10－７1０．对关系式Uab=Eｄ的理解,正确的是（）Ａ。式中的d是a、b两点间的距离B。a、b两点间距离越大,电势差越大Ｃ.d是a、b两个等势面的距离D．此式适用于任何电场答案：C11。下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是（）A。在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大B。场强在数值上等于每单位距离上的电势降落Ｃ.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等D.电势降低的方向必定是电场强度的方向答案:Ｃ12.如图1-6-6所示,MＮ是一负的点电荷电场中的一条电场线，场强方向由M指向N,ab=bc，ａ、b、c三点的场强和电势分别为Eａ、Eｂ、Ｅc和φa、φb、φc。则下列关系正确的是（)Ａ。Ea〉Eb〉EcB.Ea=Eｂ＝ＥｃC.φa>φb〉φcＤ．φａ-φb＝φｂ-φc答案:Ｃ图１1３.如图1—6—7所示，在E=500V／m的匀强电场中,a、b两点相距d=２cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60°A。5VＢ.10VC.-５VＤ.-10Ｖ答案：C1４.如图1—６A。竖直向下,Ｅ=0.4N/CＢ．水平向右，Ｅ=0。4N/CＣ．水平向左，E=4０N/CD.水平向右，Ｅ=４０V／m答案:D15。在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为０．8ｑＥ/m，物体运动s距离时速度变为零．则（）A．物体克服电场力做功ｑEsＢ．物体的电势能减少了0。８ｑEsC.物体的电势能增加了qEsＤ.物体的动能减少了0。８qＥs解析：因为物体带正电且沿电场反方向运动,则电场力做负功，物体的电势能增加qＥs；由动能定理知,合外力做负功,则动能减少０。8qEs．答案:AＣＤ１6．如图1－６—9所示,两平行金属板接在电势差为U=12V的电源上，已知两板距离为d时，将一点电荷从Ａ点移到B点电场力做的功为4×10６答案：—１0617.如图１－６-10所示,边长为l的等边三角形三个顶点a、b、c处在匀强电场中且电场线与ａ、b、c共面.一个电子只在电场力作用下由a运动到b动能减少了ΔE，而一个质子只在电场力作用下由ａ运动到c动能增加了ΔE，则电场强度的大小为_________＿。答案：1８.如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，把1×10—6C的负电荷从A点沿水平线移至Ｂ点,电场力做了２×10—6J的功，A、Ｂ间的距离为２cm.问：（1）匀强电场场强是多大?方向如何?解析：根据题意和公式ＵＡB＝得:UAB=V=—2V再根据Ｅ=得：E==Ｖ/m＝２0０V/ｍ方向沿电场线方向斜向下.答案：２０0V/m斜向下（2）Ａ、B两点间的电势差是多大？若B点电势为1Ｖ，则A点电势是多大?电子处于B点时,具有多少电势能？解析:UAB＝-２V，又φb=1V，所以φA=UAB+φB＝－1V，ＥｐＢ=eφＢ=－１eV.答案：-2V-1V—1eV19、匀强电场中有A、B、C三点构成三角形,边长均为4ｃm,将一带电荷量ｑ=1．0×10-１０Ｃ的正电荷（不计重力），从A点移到C点,电场力做功为—×1０—9J，若把同一电荷从A点移到B点,电场力做功也为—×１0-9J.那么该电场的场强是多大？思路解析如图1-6-4所示，把正电荷从电场中的A点分别移到C点或Ｂ点，电场力做的功相同，根据W=qU可知，B、C两点电势相同,在同一等势面上.由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A点与BC等势面在场强方向的距离ｄ＝siｎ6０°=４×1０－2×ｍ＝２×10-2mA、Ｂ两点的电势差UAB＝==—1０V.该电场的电场强度E==V／m=5×1０2V/m.答案：Ｅ=5×１02V/m黑色陷阱公式E=中电场强度E是矢量，电势差U是标量，U可能是正值也可能是负值，但E不能取负值，所以应用电势差计算场强时，电势差应取绝对值.２０。如图1-6－5,两平行金属板相距１0cm，两板间电压为１0０V，A和B两点的连线与金属板平行.一质子从A点以３0eV的动能射入两板间，初速v０与AB成α角.若质子从B点离开电场，则其末动能为___＿＿__＿_eV,若质子从D点离开电场,且BD=3cm,则其末动能为____＿__＿＿eＶ．思路解析依据题意可知，两平行板间为匀强电场,由公式Ｅ=得E==V／ｍ=103V/m又因为AB两点连线与金属板平行,所以Ａ、B在同一个等势面上，UAB＝