高中物理人教版1第一章靜電場第6節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系 精品

第6節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系（滿分100分，60分鐘完成）班級_______姓名_______目的要求：1．理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U＝Ed，并能能夠推導(dǎo)出這個關(guān)系式；2．會用公式U＝Ed進(jìn)行有關(guān)的計算。第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，選對的得6分，對而不全得3分。選錯或不選的得0分。1．關(guān)于靜電場的說法中，正確的是 （） A．在勻強電場中，任意兩點間的電勢差與這兩點間的距離成正比 B．在勻強電場中，電勢降低的方向就是場強的方向 C．電荷在等勢面上移動時不受電場力 D．若電場力對電荷作正功，電荷的電勢能一定減小，而動能不一定增加2．如圖1所示，為某一電場的電場線和等勢面分布，實線表示電場線，虛線表示過a、b兩點的等勢面，電勢分別為φa＝5V，φc＝3V。那么a、c連線的中點b的電勢φb為 （）abc圖1 A．φbabc圖1 B．φb＞4VC．φb＜4V D．上述情況都有可能3．如圖2所示，在電場中任意取一條電場線，電場線上的a、b兩點相距為d，則（） A．a(chǎn)點的場強一定大于b點的場強ab圖2 B．a(chǎn)點的電勢一定高于ab圖2 C．a(chǎn)、b兩點間的電勢差一定等于Ed(E為a點場強) D．a(chǎn)、b兩點間的電勢差等于單位正電荷由a點沿任意路徑移到b點的過程中電場力所做的功4．如圖3所示，勻強電場場強為E，A與B兩點間的距離為d，AB與電場線夾角為α，則A與B兩點間的電勢差為 （）圖3EdBA圖3EdBAαB．Edcosα C．Edsinα D．Edtanα5．如圖4所示，A、B、C三點都在勻強電場中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60o，＝20cm，把一個電量q＝×10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－×10－3J，則該勻強電場的場強大小和方向是 （）圖4 A．866V/m，垂直AC向上圖4 B．866V/m，垂直AC向下 C．1000V/m，垂直AB斜向上 D．1000V/m，垂直AB斜向下6．如圖5所示，勻強電場場強為E＝103N/C，ab＝cd＝4cm，bc＝ad＝3cm．則下述計算結(jié)果正確的是 （）abd圖5cEabd圖5cE B．a(chǎn)c之間的電勢差為50V C．將q＝－5×10－3C的點電荷沿矩形路徑abcd D．將q＝－5×10－3C的點電荷沿abc或adc從a移動到c7．在水平放置的平行金屬板之間有一個帶電液滴，恰巧靜止，液滴所帶電量為×10－19C，重力為×10－14N，若板間距為10mm，則兩板間的電壓為 A．500V B．1000V C．1500V D．2000V8．平行金屬板水平放置，板間距為0.6cm，兩板接上6kV電壓，板間有一個帶電液滴質(zhì)量為×10－10g，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則油滴上有元電荷數(shù)目是 A．3×106 B．30 C．10 D．3×104第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實驗題：本大題共5小題，每小題5分，共25分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。9．電場線、電場強度、電勢與等勢面的關(guān)系：（1）電場線與場強的關(guān)系：電場線越密的地方，表示場強越___________，電場線上每點的切線方向表示該點的___________方向；（2）電場線與電勢關(guān)系：沿電場線方向，電勢越來越___________；（3）電場線與等勢面關(guān)系：電場線與通過該處的等勢面___________；（4）場強大小與電勢高低___________關(guān)系；（5）場強與等勢面的關(guān)系：場強與通過該處的等勢面___________，且由高電勢指向低電勢，等勢面密集的地方場強___________。10．一質(zhì)量為m的帶電小球，靜止在兩塊帶電平行金屬板間的勻強電場中，此時兩板間電壓為300V；若將該電壓降到60V，其它條件不變，則小球的加速度為___________m/s2。AB圖611．如圖6所示，在勻強電場中，若負(fù)電荷從A點移到B點，電場力做正功，那么電場線的方向是___________；A、B兩點電勢φA___________φB；負(fù)電荷在A、B兩點具有的電勢能εA___________εAB圖6圖760°EMN12．如圖7所示，在勻強電場中M、N兩點間的距離為2cm，兩點間的電勢差U＝5V，MN連線與電場強度方向成60o，則此勻強電場的電場圖760°EMN53oABabc圖813．如圖8所示，勻強電場中有三個等勢面a、b、c，電勢分別為φa＝－10V、φb＝0V、φc＝10V，A、B兩點間相距2.5cm，A53oABabc圖8三、計算題：本大題共2小題，計27分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14．（12分）如圖9所示，在勻強電場中有A、B兩點，它們間距為2cm，兩點的連線與場強方向成60°角。將一個電量為－2×10－5C的電荷由A移到B，其電勢能增加了圖9 （1）在此過程中，電場力對該電荷做了多少功？圖9 （2）A、B兩點的電勢差UAB為多少？ （3）勻強電場的場強為多大？15．（15分）如圖10所示，A、B、C、D為勻強電場中相鄰兩個電勢差都相等的四個等勢面，一個電子經(jīng)等勢面A時，動能為20eV；經(jīng)等勢面B時，電勢能為－10eV；到等勢面C時，速度剛好為零。已知B、D間距離為0.15m，求：（已知電子的電荷量為－×l0－19C，質(zhì)量m＝×10－圖10m－eABC圖10m－eABCD （2）電場的場強E； （3）電子飛經(jīng)B面時的速度vB。第6節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系參考答案一、選擇題：1．【答案】D【點撥】在勻強電場中，只有在同一確定方向比較，兩點間的電勢差才與這兩點間的距離成正比，A錯誤；在勻強電場中，電勢降低最快的方向是場強的方向，B錯誤；電荷在等勢面上移動時電場力不做功，但是受到電場力，只是電場力的方向與運動方向始終垂直，C錯誤；電場力做正功，電勢能減少，做負(fù)功，電勢能增加，但是動能的變化跟合外力做功有關(guān)，D正確。2．【答案】C【點撥】由U＝Ed，在d相同時，E越大，電勢差U也越大。因此Uab＞Ubc，C正確。3．【答案】BD【點撥】一條電場線不能判斷場強的大小，A錯誤；沿著電場線的方向電勢逐漸降低，B正確；因不一定是勻強電場，所以a、b兩點間的電勢差不一定等于Ed，C錯誤；電場力做功W＝qU，令q＝＋1，則W＝U，D正確。4．【答案】B【點撥】公式UAB＝Ed，其中的d是沿著電場線的距離，B正確。5．【答案】D【點撥】正電荷從A移到B，電場力做功為零，表明AB兩點電勢相等，電場線垂直AB連線。正電荷從B移到C，電場力做負(fù)功，表明C點電勢高，由電場力做功W＝qEsin60o得：E＝1000V/m，D正確。6．【答案】AC【點撥】a、b間的電勢差U＝Ed＝103×＝40V，A正確；b、c在同一等勢面上，所以a、c間的電勢差與a、b間的電勢差相等，B錯誤；電荷在電場中移動，電場力做功只跟始末位置有關(guān)，所以將點電荷沿矩形路徑abcd移動一周，電場力做功為零，C正確；將點電荷沿abc或adc從a移動到c，電場力做功都是－，D錯誤。7．【答案】A【點撥】液滴受力平衡，有，得U＝500V，A正確。8．【答案】B【點撥】液滴受力平衡有，解得q＝×10－18，元電荷數(shù)30，解得答案B正確。二、填空、實驗題：9．【答案】（1）大；電場強度；（2）低；（3）垂直；（4）沒有直接；（5）垂直；較大【點撥】（略）10．【答案】8【點撥】電壓為300V時，小球靜止，有：，電壓降到60V時有：，解得a＝8m/s2。11．【答案】斜向下；低于；＞【點撥】負(fù)電荷從A點移到B點，電場力做正功，表明受電場力的方向斜向上，則電場線的方向斜向下，A點的電勢低于B點的電勢。電場力做正功，電勢能減少，負(fù)電荷在A的電勢能大于在B的電勢能。12．【答案】500V/m【點撥】由公式UAB＝Elcos60o，解得E＝500V/m。13．【答案】1×103【點撥】AB兩點之間的電勢差為－20V，由公式UAB＝Elsin53o，解得：E＝1×103V/m。三、計算題：14．【答案】（1）－；（2）5×103V；（3）5×105V/m【解析】（1）由題意知電荷的電勢能增加，可知此過程電場力做負(fù)功。WAB＝－Δε＝－。（2）A、B間的電勢差UAB＝V＝5×103V。（3）電場強度E＝V/m＝5×105V/m。15．【答案】（1）－10V；（2）133V/m；（3）×106【解析】（1）電子在等勢面A處的動能為20eV，到等勢面C處的動能為零，從A到C的過程中，動能減少了20eV，它的電勢能應(yīng)增加了20eV。根據(jù)在勻強電場中電場力做功的特點，得出電子在B等勢面處的動能應(yīng)為10eV。已知電子在等勢面B處的電勢能為－10eV，在等勢面B處的電勢能與動能總和為E＝EpB＋EkB＝（－10＋10）eV＝0。由此可知，在等勢面C處的總能也應(yīng)為零。由于EkC＝0，所以電子在經(jīng)等勢面C時的電勢能也為零，表明等勢面C處為零電勢面，φc＝0。依