2018_2019学年高中物理第1章静电场第6节电势差与电场强度的关系练习新人教版选修3_1.doc

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1、第6节电势差与电场强度的关系基础巩固1.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是(B)A.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积B.沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等C.电势降低的方向必是电场强度方向D.在相同距离的两点上,电势差大的电场强度也大解析:公式E=中,d是沿电场强度方向上两点的距离,由此很容易判断出选项A,D错误,B正确;电场强度的方向是电势降低最快的方向,电场降低的方向不一定是电场强度方向,选项C错误.2.在水深超过200 m的深海,光线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己.若该电鳗

2、的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104 N/C,可击昏敌害.则身长50 cm的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达(C)A.50 V B.500 VC.5 000 VD.50 000 V解析:U=Ed=1040.5 V=5 000 V,选项C正确.3.如图所示,在匀强电场中相距10 mm的两等势面AA,BB,其间有一静止的油滴P.已知油滴P的重力是1.610-4 N,所带的电荷量是3.210-9 C,则下面判断正确的是(C)A.AB,UAB=100 VB.AB,UAB=750 VC.AB,UBA=500 VD.AB,UBA=1 000 V解析:带电油滴受到重力和静电力处于平衡状态

3、,即mg=qE,匀强电场的电场强度E=,由以上两式得|UAB|=500 V,由于油滴受静电力方向向上,所以电场方向向上,Abc B.EaEbEcC.a-b=b-cD.Ea=EbEc解析:沿电场线方向电势降低,故abc,选项A正确.由于题目只提供了未知电场的一条电场线,故无法判断a,b,c三点的电场强度大小关系,也就无法判断a,b间与b,c间的电势差的大小关系,选项B,C,D错误.8.如图所示为某一电场的电场线和等势面.已知a=5 V,c=3 V,且ab=bc,则(C)A.b=4 VB.b4 VC.bW1D.若A点电势为零,则B点电势为-3 V解析:图中A,C两点在同一等势面上,电势相等,根据顺

4、着电场线方向电势逐渐降低,可知C点的电势高于B点的电势,所以A点电势高于B点电势,由于是匀强电场,A,B,C三点由电场强度相同,选项A正确;A,B两点间的电势差为UAB=Ed=Ecos 60=1000.060.5 V=3 V,选项B错误;静电力做功只与初末位置有关,与路径无关,则电荷从A点移到B点与从A点移到C点再移到B点静电力做功相等,即有W2=W1,选项C错误;根据UAB=A-B,若A=0,则B=0-UAB=-3 V,选项D正确.4.(2018山东日照高二期中)(多选)如图所示,在匀强电场中,有边长为2 cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场平面重合,其中O点为该三角形的中心,各

5、点电势分别为A=2 V,B=4 V,C=6 V,下列说法正确的是(BC)A.O点电势为零B.该匀强电场的电场强度大小为200 V/m,方向由C指向AC.将电荷量为e的电子由C点移到A点,电子的电势能增加了4 eVD.将电荷量为e的电子由O点移到无穷远,电子的电势能增加了3 eV解析:AC中点D的电势为D=4 V,与B电势相等,则BOD连线必为一条等势线(如图),O点的电势为4 V,选项A错误;AC间的电势差为UCA=C-A=4 V,E=200 V/m,选项B正确;静电力所做的功与电势能的关系eUCA=-Ep,Ep=-4 eV,故电势能增加了4 eV,选项C正确;同理,将电荷量为e的电子由O点移

6、到无穷远,电子的电势能增加了4 eV,选项D错误.5.(2018山东菏泽高二期中)如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:(1)小球应带何种电荷及其电荷量;(2)小球受到的合外力;(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm(电场足够大).解析:(1)作电场线如图(a)所示.由题意知,只有小球受到向左的静电力,静电力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上,如图(b)所示.只有当F合与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动,所以小球带正电,小球沿v0方向做匀减速运动.由图(b)知qE=mg,相邻等势面间的电势差为U,所以E=,所以q=.(2)由图(b)知,F合=mg.(3)由动能定理得-F合xm=0-m所以xm=.答案:(1)正电荷(2)mg(3)9