鲁科版高中物理必修第三册课后习题 第2章 电势能与电势差 第3节 电势差与电场强度的关系.docVIP

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第3节电势差与电场强度的关系

必备知识基础练

1.如图所示为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则电场强度E的大小和方向分别为()

A.E=100V/m,竖直向下

B.E=100V/m,竖直向上

C.E=100V/m,水平向左

D.E=200V/m,水平向右

2.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,静电力做功W,且已知a、b两点间的距离为d,下列说法正确的是()

A.a、b两点间的电势差为W

B.a点的电场强度E=W

C.b点的电场强度E=W

D.a点的电势为W

3.(江苏天一中学高二阶段练习)如图所示,在匀强电场中有A、B两点,A、B两点的连线长为L,与电场线的夹角为α。已知A、B两点间的电势差为U,则电场强度E为()

A.UL

C.ULsinα D.

4.在电场中将一所带电荷量q=-1×10-9C的负电荷从B点移至A点时,克服静电力做功2×10-6J,将该电荷从A点移至C点,则需克服静电力做功3×10-6J,则B、C两点间的电势差大小为()

A.5000V B.3000V

C.2000V D.1000V

5.如图所示,在匀强电场中取一点O,过O点作射线OA=OB=OC=OD=10cm,已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7V、8V、7V、5V,则匀强电场电场强度的大小和方向最接近于()

A.70V/m,沿AO方向

B.70V/m,沿CO方向

C.80V/m,沿BO方向

D.80V/m,沿CO方向

6.(福建漳州检测)如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D点是BC的中点,A、B、C三点为一个直角三角形的三个顶点,AB长L=3m,电场线与直角三角形所在的平面平行,已知φA=5V,φB=-5V,φC=15V,由此可以判断()

A.电场强度的方向由C点指向B点

B.电场强度的方向垂直于A、D的连线斜向上

C.电场强度的大小为103

D.电场强度的大小为203

7.如图所示是一匀强电场,已知电场强度大小E=2×102N/C,现让一个所带电荷量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,M、N两点间的距离L=30cm,求:

(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;

(2)M、N两点间的电势差。

关键能力提升练

8.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径。已知a、b、c三点的电势分别为φa=9V,φb=15V,φc=18V,则d点的电势为()

A.4V B.8V

C.12V D.16V

9.(山东临沂检测)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为()

A.200V/m B.2003V/m

C.100V/m D.1003V/m

10.如图所示,在匀强电场中,以A点为坐标原点,AB方向为位移x的正方向,图中能正确反映电势φ随位移,以速度v0沿电场线方向射入电场强度为E的匀强电场中,如图所示,电子从A点射入,到B点速度变为零。

(1)A、B两点间的电势差是多大?

(2)A、B两点间的距离是多少?

12.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,lab=5cm,lbc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一电子(其所带电荷量大小e=1.6×10-19C)从a点移到b点静电力做功Wab=3.2×10-18J。

(1)求匀强电场的电场强度大小及方向。

(2)求电子从b点移到c点,静电力对它做的功。

(3)设φa=0,求电子在c点的电势能。

(4)求a、c两点间的电势差。

参考答案

第3节电势差与电场强度的关系

1.C电场强度E=Ud

2.A由W=qU得a、b两点间的电势差U=Wq

3.DA、B两点的连线长为L,与电场线的夹角为α。A、B两点间沿电场线方向的距离为d=Lcosα,则电场强度E=UL

4.A将电荷由B点移到C点,静电力做功WBC=WBA+WAC=-5×10-6J,UBC=WBC

5.C由O、A、B、C、D各点电势值得,O点电势最低,为零,A、C在同一等势面上,所以电场线与A、C的连线垂直,由几何关系得,电场强度方向沿BO方向,大小E=Ud

6.DD点是BC的中点,则φD=5V,A、D的连线为一等势线,电场强度的方向垂直于A、D的连线斜向下,A、B错误;由B点到AD的距离d=Lcos30°=323m,则电场强度的大小E=

7.解析(1)由图可知,正电荷在该电场中所受静电力F方向向右。因此,从M点