1.6电势差与电场强度的关系每课一练(人教版选修3-1).docVIP

1.6 电势差与电场强度的关系 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1. 如图10所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(　　) 图10 A．带电质点通过P点时加速度较Q点大 B．三个等势面中，c的电势最高 C．带电质点通过P点时的电势能较Q点大 D．带电质点通过P点时的动能较Q点大 答案　ABC． 2. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图11中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为(　　) 图11 A．动能减少 B．电势能增加 C．动能和电势能之和减少 D．重力势能和电势能之和增加 答案　C 解析　由图示的轨迹可知电场力大于重力，则从a到b电场力做正功，电势能减少，又电场力做的功大于克服重力做的功，所以动能增加，由动能定理可得W电－W重＝ΔEk，动能和电势能之和减少，重力势能和电势能之和减少，所以选项C正确．3．如图12所示，在匀强电场中将一带电荷量为＋q、质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出，在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中，下列判断正确的是(　　)A．小球的机械能守恒 B．小球的电势能增加 C．所用的时间为 D．到达最高点时，速度为零，加速度大于g图12答案　C 解析　小球在抛出到最大高度的过程中，除重力之外，电场力要做正功，小球的机械能要增加，故A错误；因电场力做正功，小球的电势能减少，B也错误；小球在竖直方向上只受重力，故竖直方向加速度为g，到最高点所用的时间t＝，C正确；到达最高点时，竖直分速度为零，但水平分速度不为零，并且最高点加速度为重力加速度g与电场力引起的加速度的矢量和，大于g，由此可判断D不正确．故选C. 4．在电场强度大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为＋q的物体从A点开始以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度的大小为，物体运动l距离到B时速度变为零．下列说法正确的是(　　) A．物体克服电场力做功qEl B．物体的电势能减少了0.8qEl C．物体的电势能增加了qEl D．若选A点的电势能为零，则物体在B处的电势能为qEl 答案　ACD 解析　由加速度大小为可知，物体除受电场力外，还受其他力．但物体电势能的变化只与电场力做功有关，所以只需考虑电场力做功即可．物体受到的电场力F1＝qE，据题知，电场力做的功WAB＝－F1l＝－qEl，电势能要增加qEl.根据电势能的定义，物体在B点的电势能等于从B点移动到A点(零电势点)的过程中电场力所做的功，所以EpB＝qEl. 5. 如图13所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在等势线U3上时，具有动能20 J，它运动到等势线U1上时，速度为零．令U2＝0，那么，当该电荷的电势能为4 J时，其动能大小为(　　) 图13 A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J 答案　C 解析　正电荷从等势线U3运动到等势线U1上时，克服电场力做功，电势能增加了20 J，由U12＝U23知U1＝－U3，则点电荷在等势线U1处电势能为10 J，在U3处电势能为－10 J，正电荷的总能量E＝10 J．当电势能为4 J时，动能应为6 J．选项C正确． 6. 如图14所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点，已知a、b、c三点的电势分别为φa＝8 V，φb＝－4 V，φc＝2 V，已知ab＝10 cm，ac＝5 cm，ac和ab的夹角为60°，试确定场强的方向和大小． 图14 答案　80 V/m　方向斜向右上与ac成30°角 解析　因为Uab＝φa－φb＝12 V，所以ab的中点d的电势为φd＝2 V，过a点作等势线cd的垂线ae，ae为一条电场线，如图所示．ae＝adcos 30°＝abcos 30°＝7.5 cm 由E＝得： E＝＝＝＝＝80 V/m 方向斜向右上与ac成30°角. 金太阳新课标资源网 第 1 页 共 3 页 金太阳新课标资源网