2018年高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 1.8 電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系習(xí)題 新人教版選修3-1.doc
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電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 (答題時(shí)間:30分鐘) 1. 如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球以初速度v0從斜面底端A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí),速度仍為v0,則( ) A. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能 B. A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于 C. 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值一定為 D. 若該電場(chǎng)是由放置在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生,則為45 2. 一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn),x2~x3段是直線(xiàn),則下列說(shuō)法正確的是( ) A. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為正值 B. x1、x2、x3處電勢(shì)、、的關(guān)系為 C. 粒子在0~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2 ~x3段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D. x2~ x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng) 3. 如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一梯形ABCD,其中AB=2cm、CD=4cm,A.B.C三點(diǎn)電勢(shì)分別為φA= 12V、φB=6V、φC=3V,則下列說(shuō)法正確的是( ) A. 若一電子從A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),它將克服電場(chǎng)力做功3eV B. 將一電子從A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做功5eV C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最小值為3l02V/m D. 勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最小值為2102V/m 4. 如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向平行于xOy平面,在xOy平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R=5 cm的圓,圓上有一動(dòng)點(diǎn)P,半徑OP與x軸方向的夾角為θ,P點(diǎn)沿圓周移動(dòng)時(shí),O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差滿(mǎn)足UOP=25 sinθ(V),則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向分別為( ) A. 5 V/m,沿x軸正方向 B. 500V/m,沿y軸負(fù)方向 C. 500 V/m,沿y軸正方向 D. 250V/m,沿x軸負(fù)方向 5. 如圖所示,Q是一個(gè)帶負(fù)電的固定點(diǎn)電荷,a、b、c、d是在同一直線(xiàn)上的四個(gè)點(diǎn),a、b兩點(diǎn)間的距離等于c、d兩點(diǎn)間的距離,則下列說(shuō)法正確的是( ) A. a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) B. a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C. a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D. a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 6. 下圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面,每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面的距離是25cm,由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及大小為( ) A. 豎直向下,E=0.4N/C B.水平向右,E=0.4N/C C.水平向左,E=40N/C D.水平向右,E=40V/m 7. 如圖所示,傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面間的夾角為θ ,極板間距為d,帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q,從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入,沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出,則( ) A. 微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為 B. 微粒的加速度大小等于 C. 兩極板的電勢(shì)差 D. 微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程電勢(shì)能減少 8. 如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有a、b、c三點(diǎn),ab間距離,bc間距離,其中ab沿電場(chǎng)方向,bc和電場(chǎng)方向成60角。一個(gè)帶電量的負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功。求: (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向; (2)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電勢(shì)能的變化量; (3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。 9. 如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一電荷量為q=5.010-10C的正電荷,由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功都是3. 010-8J,已知a、b、c三點(diǎn)的連線(xiàn)組成直角三角形,ab=20cm,θ=37。(sin37=0.6;cos37=0.8) 求:(1)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。 1. B 解析:從A到B由動(dòng)能定理可知,,故,選項(xiàng)B正確;電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力恒定,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球速度仍為v0,故小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與重力、支持力的合力為零,小球的重力沿斜面向下的分力mgsinθ一定,則當(dāng)電場(chǎng)力沿斜面向上,大小為F=mgsinθ時(shí),電場(chǎng)力最小,場(chǎng)強(qiáng)最小,又電場(chǎng)力F=Eq,則該電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最小值一定是,故C錯(cuò)誤;若該電場(chǎng)是由放置在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生,若θ為45,則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B。 2. BD 解析:因?yàn)閺?~x1負(fù)電荷電勢(shì)能減小,故電勢(shì)升高,電場(chǎng)線(xiàn)由x1指向O點(diǎn),同理在x1到x3區(qū)域電場(chǎng)線(xiàn)由x1指向x3,可知x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于在x1到x3區(qū)域電場(chǎng)線(xiàn)由x1指向x3,順著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,所以有:φ1>φ2>φ3,故B正確;因電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系圖線(xiàn)的斜率等于場(chǎng)強(qiáng),可知在0~x1段圖象切線(xiàn)的斜率不斷減小,場(chǎng)強(qiáng)減小,粒子所受的電場(chǎng)力減小,加速度減小,做非勻變速運(yùn)動(dòng),x1~x2段圖象切線(xiàn)的斜率不斷增大,場(chǎng)強(qiáng)增大,粒子所受的電場(chǎng)力增大,做非勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段斜率不變,場(chǎng)強(qiáng)不變,即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變,是勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子所受的電場(chǎng)力不變,做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確,故選BD。 3. C 解析:根據(jù)題意可得AB=2cm,CD=4cm=2AB,勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿著相同的方向,每前進(jìn)相同的距離,電勢(shì)的變化相同,故:,代入數(shù)據(jù)可得:,電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初末位置有關(guān),故電子從A點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為: ,電場(chǎng)力做正功,故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降落最快,所以相等的電勢(shì)差下,電場(chǎng)線(xiàn)方向在兩點(diǎn)的連線(xiàn)上時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最小,電場(chǎng)線(xiàn)的方向沿AB的方向時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最小,最小為:,故C正確,D錯(cuò)誤。 4. C 解析:因O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差滿(mǎn)足UOP=25 sinθ(V),故可知場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸正方向,根據(jù)U=ER sinθ可知,ER=25,則,故選C。 5. B 解析:根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的公式知:由于,所以,沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,故,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;根據(jù),由于a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于c、d間的電場(chǎng)強(qiáng)度,故a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,C、D選項(xiàng)均錯(cuò)。 6. D 解析:電場(chǎng)線(xiàn)的方向與等勢(shì)面垂直,并且由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面,故場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右;場(chǎng)強(qiáng)大小為:,選項(xiàng)D正確。 7. C 解析:微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受力如圖所示 由于微粒受力不在同一條直線(xiàn)上,因此不可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)的速度一定不是,因此A錯(cuò)誤;將電場(chǎng)力分解到水平方向和豎直方向上,可知,,,因此加速度大小為,B錯(cuò)誤;電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度,因此兩板間的電勢(shì)差為,C正確,從A向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,由于電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,D錯(cuò)誤。 8. 解:(1)負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功,說(shuō)明負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向?yàn)橛蒪指向a,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反,故該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)橛蒩指向b(水平向右),由代入數(shù)值可得E=1.010-3(v/m); (2)負(fù)電荷由b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,故電荷的電勢(shì)能增加; (3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為(V)。 9. 解:(1);(2)由于由a 點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功相等,故Uab=Uac,即bc是等勢(shì)面,電場(chǎng)線(xiàn)的方向?yàn)橛蒩指向c,大小為。- 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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