2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 專(zhuān)題1.6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課時(shí)同步試題 新人教版選修3-1.doc
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第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 1.下述關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的結(jié)論錯(cuò)誤的是 A.公式E=F/q也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) B.根據(jù)U=Ed可知,任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)的距離成正比 C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差值 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向總是跟電荷所受電場(chǎng)力的方向一致 【答案】D 【解析】勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向總是跟正電荷所受電場(chǎng)力的方向一致,D說(shuō)法錯(cuò)誤。 2.(2018普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一模擬考試)如圖所示,矩形的四個(gè)頂點(diǎn)a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),ab=2bc=2 m,電場(chǎng)線(xiàn)與矩形所在的平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為18 V,b點(diǎn)電勢(shì)為10 V,c點(diǎn)電勢(shì)為6 V。一帶電粒子從以點(diǎn)以速度v0=1 000 m/s射入電場(chǎng),v0與ab邊的夾角為45,一段時(shí)間后粒子經(jīng)過(guò)ab邊的中點(diǎn)e。不計(jì)粒子的重力,下列判斷正確的是 A.d點(diǎn)電勢(shì)為12 V B.粒子從a點(diǎn)到e點(diǎn)電勢(shì)能增大 C.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D.粒子從a點(diǎn)到e點(diǎn)所用時(shí)間為 【答案】C 線(xiàn)垂直于等勢(shì)線(xiàn),由于以ab=2bc=2 m,故△ade為等腰直角三角形,a點(diǎn)到直線(xiàn)如的距離為等,由U=Ed可得E=,故C項(xiàng)正確;電場(chǎng)力方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直,粒子射入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)時(shí),垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向的位移為,,解得所需時(shí)間為,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2018河北省衡水中學(xué)高三第十六次模擬)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的六個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F為正八面體的六個(gè)頂點(diǎn),已知BE中點(diǎn)O的電勢(shì)為零,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為7 V、–1 V、3 V,則E、F兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為 A.2 V、–2 V B.1 V、–3 V C.1 V、–5 V D.–2 V、–4 V 【答案】B 4.如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),A、B的連線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng),與電場(chǎng)線(xiàn)的夾角為α。已知A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U,則場(chǎng)強(qiáng)E為 A.U/L B.UL C.U/Lsin α D.U/Lcos α 【答案】D 【解析】根據(jù)題述,AB長(zhǎng)為L(zhǎng),與電場(chǎng)線(xiàn)的夾角為α。A、B兩點(diǎn)之間沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離為d=Lcos α,則場(chǎng)強(qiáng)E=U/d=U/Lcos α,選項(xiàng)D正確。 5.(2018北京市海淀區(qū)高三二模)通常情況下,空氣是不導(dǎo)電的。但是如果空氣中的電場(chǎng)很強(qiáng),使得氣體分子中帶正電、負(fù)電的微粒所受的相反靜電力很大,以至于分子破碎,于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動(dòng)的電荷,空氣變成了導(dǎo)體。這個(gè)現(xiàn)象叫做空氣被“擊穿”。如圖所示,兩金屬板之間的點(diǎn)A、B分別代表某一氣體分子破碎后帶正電、負(fù)電的兩個(gè)微粒(為了看得清楚,兩個(gè)點(diǎn)之間的距離做了放大),兩金屬板之間的距離為1.5 cm,在兩金屬板間加6.0104 V的高電壓,兩板間就會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象。下列說(shuō)法正確的是 A.板M接電源正極,板N接電源負(fù)極 B.兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為4104 V/m C.分子破碎過(guò)程中,分子內(nèi)部的電勢(shì)能增大 D.空氣導(dǎo)電時(shí),兩極板間電場(chǎng)力對(duì)微粒A做負(fù)功 【答案】C 6.(2018江蘇省蘇州市高三第一次模擬)一根輕質(zhì)桿長(zhǎng)為2l,可繞固定于中點(diǎn)位置處的軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),桿兩端固定有完全相同的小球1和小球2,它們的質(zhì)量均為m,帶電荷量分別為+q和–q,整個(gè)裝置放在如圖所示的關(guān)于豎直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的電場(chǎng)中?,F(xiàn)將桿由水平位置靜止釋放,讓小球1、2繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置A、B兩點(diǎn),設(shè)A、B間電勢(shì)差為U,該過(guò)程中 A.小球2受到的電場(chǎng)力減小 B.小球1電勢(shì)能減少了Uq C.小球1、2的機(jī)械能總和增加了Uq+mgl D.小球1、2的動(dòng)能總和增加了Uq 【答案】D 7.某靜電場(chǎng)沿x方向的電勢(shì)分布如圖所示,則 A.在0~x1之間不存在沿x方向的電場(chǎng) B.在0~x1之間存在沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) C.在x1~x2之間存在沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) D.在x1~x2之間存在沿x方向的非勻強(qiáng)電場(chǎng) 【答案】AC 【解析】在0~x1之間電勢(shì)不變,即在0~x1之間等勢(shì),故在此區(qū)間不存在沿x方向的電場(chǎng);在x1~x2之間電勢(shì)隨距離均勻減小,則在x1~x2之間有沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),故AC正確。 8.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn),∠ABC=∠CAB=30,BC=m,已知電場(chǎng)線(xiàn)平行于△ABC所在的平面,一個(gè)電荷量q=–210–6 C的點(diǎn)電荷由A移到B的過(guò)程中,電勢(shì)能增加了1.210–5 J,由B移到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功610–6 J,下列說(shuō)法正確的是 A.B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UBC=3 V B.A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì) C.負(fù)電荷由C點(diǎn)移到A點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能增加 D.該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1 V/m 【答案】D 得:負(fù)電荷由C移到A的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,所以電勢(shì)能減小,C錯(cuò)誤;UBC=–3 V,UCA=–3 V,UAB=6 V,在A(yíng)B連線(xiàn)取一點(diǎn)D為該線(xiàn)中點(diǎn),所以UAD=3 V,UCA=–3 V,UAC=3 V,所以C、D電勢(shì)相等,所以CD連線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)。而三角形ABC為等腰三角形,所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿著AB方向,由A指向B。因?yàn)?,由幾何關(guān)系得AD=3 m,所以UAD=EdAD=3 V,所以該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1 V/m,D正確。 9.(2018湖南省益陽(yáng)市高三調(diào)研)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一長(zhǎng)方形區(qū)域ABCD,邊長(zhǎng)AB=0.3 m、BC=0.4 m,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與ABCD所在平面平行,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)jA=55 V,jB=19 V,jC=–45 V,則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向?yàn)? A.120 V/m,沿AB方向 B.200 V/m,沿AC方向 C.160 V/m,沿AD方向 D.300 V/m,沿BD方向 【答案】B 【解析】連接AC,過(guò)B點(diǎn)作,由幾何關(guān)系知, ,據(jù)題知,,,所以與B等電勢(shì),則為等勢(shì)線(xiàn);利用等勢(shì)線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)垂直確定場(chǎng)強(qiáng)方向可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿AC方向,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,故ACD錯(cuò)誤,B正確。 10.(2018遼寧省大連市普通高中學(xué)生學(xué)業(yè)水平模擬考試)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)如圖所示,M、N兩點(diǎn)相距為d,則 A.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B.M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì) C.正電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向由M指向N D.若E為M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),則M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于Ed 【答案】C 11.如圖所示,真空中存在空間范圍足夠大的、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子從O點(diǎn)出發(fā),初速度的大小為v0,在重力和電場(chǎng)力的共同作用下恰能沿場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求: (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??; (2)粒子運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)之間的電勢(shì)差。 【答案】(1) (2)mv02cos2 θ/2q 最高點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)之間的電勢(shì)差U=qEscos θ 解得U=mv02cos2 θ/2q 12.(2018安徽省江南十校高三沖刺聯(lián)考)如圖所示,在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。長(zhǎng)度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),初始時(shí)小球靜止在電場(chǎng)中的a點(diǎn),此時(shí)細(xì)繩拉力為2mg,g為重力加速度。 (1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E和a、O兩點(diǎn)的電勢(shì)差UaO; (2)小球在a點(diǎn)獲得一水平初速度va,使其能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則va應(yīng)滿(mǎn)足什么條件? 【答案】(1) (2) (1)小球靜止在a點(diǎn)時(shí),由共點(diǎn)力平衡可得① 得,方向豎直向上② 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有③ 則a、O兩點(diǎn)電勢(shì)差④ (2)小球從a點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),設(shè)到b點(diǎn)速度大小為vb 由動(dòng)能定理⑤ 小球做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)b點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律可得⑥ 聯(lián)立②⑤⑥可得 故應(yīng)滿(mǎn)足 13.如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有A、B兩點(diǎn),它們間距為2 cm,兩點(diǎn)的連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成60角。將一個(gè)不知道電荷性質(zhì),電荷量為210–5 C的電荷由A移到B,其電勢(shì)能增加了0.2 J。求: (1)判斷電荷帶正電還是負(fù)電?由A到B電場(chǎng)力做的功WAB? (2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多少? (3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大?。? 【答案】(1)負(fù)電 –0.2 J (2)104 V (3)106 V/m 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)差的減小量,掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系。注意運(yùn)用計(jì)算時(shí),功的正負(fù)、q的正負(fù)都要代入計(jì)算,以及在中,表示沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上的距離。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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