2019-2020年高中物理 第一章 電場 第五節(jié) 電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系自我小測 粵教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 第一章 電場 第五節(jié) 電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系自我小測 粵教版選修3-1 1如圖，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離．用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強(qiáng)．下列哪個正確(　　) A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec C．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec 2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3.210－19 C，重力為1.610－14 N，若板間距為10 mm，則兩板間的電壓為(　　) A．500 V B．1 000 V C．1 500 V D．2 000 V 3如圖所示，兩個等量異種電荷在真空中相隔一定的距離，豎直線代表兩個點電荷連線的中垂線，在兩個點電荷所在的平面內(nèi)取如圖所示的1、2、3三個點，則這三個點間電勢的關(guān)系是(　　) A．φ1＞φ2＞φ3 B．φ2＞φ3＞φ1 C．φ2＞φ1＞φ3 D．φ3＞φ2＞φ1 4下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系，正確的說法是(　　) A．任意兩點之間的電勢差，等于場強(qiáng)和這兩點間距離的乘積 B．在任何方向上，若兩點間距離相等，則它們之間電勢差就相等 C．沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降落必定相等 D．電勢降落的方向必定是電場強(qiáng)度的方向 5以下關(guān)于與電場強(qiáng)度有關(guān)的幾個公式的說法，其中正確的是(　　) A．公式U＝Ed只適用于勻強(qiáng)電場 B．只要電場中電場線是直線，公式U＝Ed就適用 C．公式E＝F/q是定義式，適用于任何電場 D．公式E＝kQ/r2是由庫侖定律得出的，因而只適用于點電荷(真空中)的電場 6若帶正電小球只受到電場力作用，則它在任意一段時間內(nèi)(　　) A．一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動 B．一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動 C．不一定沿電場線方向運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動 D．不一定沿電場線方向運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動 7如圖所示為靜電場中的一根電場線，一電子沿電場線從A點移到B點，靜電力做了正功，下列說法正確的是(　　) A．A點的電場強(qiáng)度一定大于B點的電場強(qiáng)度 B．電場強(qiáng)度的方向一定是由B點指向A點 C．電子在A點的電勢能一定比在B點大 D．B點的電勢一定比A點高 8如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB＝BC，電場中的A、B、C三點的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有 … (　　) A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC 9如下圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為l的A、B兩點，連線AB與電場線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做功W1＝______；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做功W2＝______；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做功W3＝______；由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是：__________________. 10如下圖所示，圖中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，由此可得D點電勢UD＝______V. 11如下圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場，A、B、C為該電場中的三個點，已知φA＝12 V，φB＝6 V，φC＝－6 V，試在該方框中作出該電場的示意圖(即畫出幾條電場線)，并要求保留作圖時所用的輔助線，若將一個電子從A點移到B點，電場力做多少電子伏的功？ 12如下圖所示，A、B、C三點是勻強(qiáng)電場中的三點．它們的電勢分別為φA＝－5 V，φB＝9 V，φC＝2 V. (1)現(xiàn)將電荷q＝310－8 C由B移到C，問電場力做多少功？ (2)試在圖中畫出過A、B、C點的三條等勢線，并指明該勻強(qiáng)電場的方向． 答案 1答案：A 答案：A 2解析：由Eq＝G，U＝Ed得U＝Gd/q＝＝500 V，選A. 3解析：作出等量異種電荷形成電場中的電場線，然后根據(jù)等勢線與電場線之間的關(guān)系作出等勢線，依據(jù)等勢線的分布可確定這三點的電勢高低關(guān)系． 答案：A 4解析：公式U＝Ed中的d表示勻強(qiáng)電場中沿場強(qiáng)方向兩點間的距離，而不是電場中任意兩點間的距離，因此選項AB錯誤，選項C正確．在電場中，沿場強(qiáng)方向只是電勢降落陡度最大的方向，沿其他方向電勢也可能降低，故D選項錯誤． 答案：C 5解析：處理這幾個與電場強(qiáng)度有關(guān)的公式時，可從場強(qiáng)定義式E＝F/q出發(fā)，結(jié)合其他規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)．在推導(dǎo)過程中，注意每一步驟中需要滿足的附加條件，綜合原來和附加條件即成為推導(dǎo)式成立須滿足的條件．如：由于根據(jù)W＝Eqd計算電場力做功時，它只適用于恒力做功，且公式中d是電荷沿電場力方向發(fā)生的位移，故根據(jù)W＝qU和W＝Eqd推導(dǎo)出的U＝Ed時，它只能適用于勻強(qiáng)電場，又要注意距離d只能是沿場強(qiáng)方向上兩點間距離．由于中學(xué)階段學(xué)習(xí)的庫侖定律表達(dá)式只適用于真空中的點電荷，故將它結(jié)合場強(qiáng)定義式推導(dǎo)的公式E＝kQ/r2也就只適用于真空中點電荷產(chǎn)生的電場． 答案：ACD 6解析：電場線的切線方向表示帶電體所受到的力的方向，但根據(jù)動力學(xué)知識可知：物體運動速度方向不沿力的方向，故其軌跡不一定沿著電場線的方向．帶電體是由高電勢處向低電勢處運動還是由低電勢處向高電勢處運動，還決定于帶電體的初速度方向，但由于帶電體的初速度方向不確定，故選項C不正確． 答案：D 7解析：電子從A到B靜電力做正功，所以場強(qiáng)方向由B指向A，電子在A點電勢能較大，A點電勢較低，因只標(biāo)出一條電場線，所以場強(qiáng)大小無法判斷，只有BCD正確． 答案：BCD 8解析：從A到B再到C是順著電場線的方向，電勢應(yīng)逐漸降低，所以φA＞φB＞φC，即A正確．A、B、C三點中A處電場線最疏，C處電場線最密，所以EA＜EB＜EC，則B正確．盡管AB＝BC，但EA＜EB＜EC，所以UAB＜UBC，即C正確，D錯誤． 答案：ABC 9解析：電場力做功的特點是：電場力做功與路徑無關(guān)，只與初、末兩位置有關(guān)．在勻強(qiáng)電場中只與初末兩位置在電場線方向的距離有關(guān)．因此W1＝W2＝W3＝qElcosθ. 答案：qELcosθ　qELcosθ　qELcosθ　電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān) 10解析：如圖所示：UAC＝φA－φC＝18 V，連接AC并把AC三等份則中間兩點的電勢分別為9 V和3 V，這樣，B點必與F點在同一等勢面上，連接BF，過D點的等勢面恰過E點，所以D點的電勢為9 V. 答案：9 11解析：由于電場線與等勢面垂直，而且在勻強(qiáng)電場中，電勢相等的點的連線必在同一等勢面上，所以與等勢點連線垂直的線必是電場線，電勢相等的點可根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點，利用等分法來找． 因φB＝6 V，φC＝－6 V，由勻強(qiáng)電場線的特點，U＝Ed知，在BC連線的中點D處的電勢必為零；同理，把AC線段等分成三份，在等分點D′處的電勢也必為零，連接DD′即為該電場中的一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢線垂直，可以畫出電場中的電場線，如圖中實線所示，由沿場強(qiáng)方向電勢降低可確定出場強(qiáng)的方向．將一電子從A移動到B，電場力做功 為：W＝－eUAB＝－e(12－6) V＝－6 eV. 答案：W＝－6 eV 12解析：勻強(qiáng)電場的電場線是一簇分布均勻的平行有向直線，勻強(qiáng)電場的等勢面是一簇平行且分布均勻的平行平面． φA＝－5 V，φB＝9 V，φC＝2 V 即φA＜φC＜φB，由以上電勢值知UAB＝14 V，所以A、B連線中點D與A和B電勢差均為7 V，由此可知φD＝2 V. φD＝φC＝2 V，所以C、D位于同一等勢面上，過C、D作直線，此為過C的一條等勢線，然后分別過A、B作CD的平行線，此為過A、B的等勢線，如圖所示． 由于沿電場線方向電勢下降，同時電場線和等勢面處處垂直，所以該電場的電場線和CD垂直，方向如圖中實線所示． UBC＝|φB－φC|＝7 V 所以WBC＝qUBC＝310－87 J＝2.110－7 J. 由于q從B向C運動時，電場力和位移方向成銳角，故電場力做正功，即WBC＝qUBC＝310－87 J＝2.110－7 J. 答案：(1)WBC＝2.110－7 J　(2)見上圖