2020屆高中物理 第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課時(shí)訓(xùn)練 新人教版選修3-1

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1、第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 課時(shí)訓(xùn)練1.(2020長(zhǎng)沙市一中高二檢測(cè))下列公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有()場(chǎng)強(qiáng)EF/q場(chǎng)強(qiáng)EU/d場(chǎng)強(qiáng)EkQ/r2電場(chǎng)力做功WUqA BC D2下列說(shuō)法哪些是正確的()A電勢(shì)處處相等且不為零的空間中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)必為零B電勢(shì)降落速度最大的方向必為場(chǎng)強(qiáng)方向C電場(chǎng)中電勢(shì)高的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大D電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn)間電勢(shì)差一定為零3如下圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E100V/m，A、B兩點(diǎn)相距10cm，A、B連線與電場(chǎng)線夾角為60，則UBA之值為()A10V B10VC5V D5V4(2020河南寶豐一中高二檢測(cè))A、B在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，且

2、到連線上中點(diǎn)O的距離相等，如圖所示，則()A同一電荷在A，B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等B把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)，電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減少C把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能先減少后增大DA、B連線上的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零5夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對(duì)速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電設(shè)兩云團(tuán)之間電勢(shì)差保持3109V不變，已知空氣電離的電場(chǎng)強(qiáng)度(即發(fā)生放電時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度)為3106V/m，云團(tuán)間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則大約經(jīng)過(guò)_秒，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一塊云團(tuán)的電荷量為500C，閃電

3、歷時(shí)0.01s，則此過(guò)程中的平均電流為_(kāi)安培(提示：電流I)6如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab5cm，bc12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60角，一個(gè)電量為q4108C的正電荷從a移到b電場(chǎng)力做功為W11.2107J，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2；(3)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac.7平行金屬板A、B帶電后，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，如下圖所示，兩板間距是5cm，兩板間電壓是60V.求：(1)兩板間的場(chǎng)強(qiáng)(2)電場(chǎng)中有P1和P2兩點(diǎn)，P1點(diǎn)距離A板0.5cm，P2點(diǎn)距離B板也是0.5cm.P1、P2兩點(diǎn)間電勢(shì)差多大？(3)若將B板接地，P

4、1與P2兩點(diǎn)的電勢(shì)各是多少伏？1.在水深超過(guò)200m的深海，光線極少，能見(jiàn)度極小有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過(guò)自身發(fā)出生物電，獲得食物，威脅敵害，保護(hù)自己若該魚鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)104V/m，可擊昏敵害，魚鰻身長(zhǎng)為50cm，則電鰻在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓為()A10V B500VC5000V D10000V2如圖所示，在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一動(dòng)點(diǎn)A以O(shè)為圓心，r為半徑做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)OA與x軸正向成角時(shí)，O、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()AUOAEr BUOAErsinCUOAErcos DUOAErcos3(2020德州高二檢測(cè))如圖所示，兩塊不帶電的豎直平

5、行金屬板相距為d，一個(gè)重為G的帶電小球在重力作用下在兩板間豎直下落，此時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是AB，當(dāng)兩板間加上電壓U時(shí)，小球受力方向變成沿BC方向，則此小球所帶的電荷量應(yīng)是()A. B.C. D.4如圖所示，一個(gè)動(dòng)能為Ek的電子垂直于A板從小孔C進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，能達(dá)到的最大深度為d，設(shè)電子電荷量為e，A板接地，則B板電勢(shì)為_(kāi)V.5質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)點(diǎn)，在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度方向改變角度為(弧度)，AB弧長(zhǎng)為s，如圖所示，則AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB_.AB弧中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E_(不計(jì)重力)6如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為q5.01010C的正電荷，由a點(diǎn)移到b點(diǎn)

6、和由a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功都是3.0108J，已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成直角三角形，ab20cm，37.求：(1)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向7如右圖所示，在空氣中放置兩塊金屬板，板間距離d為5.0mm，電源電壓U為150V，當(dāng)S斷開(kāi)，金屬板不帶電時(shí)，極板中的油滴勻速下落，速度為v0；然后閉合S，則油滴勻速上升，其速度大小也是v0，已測(cè)得油滴直徑為1.10106m，密度為1.05103kg/m3.已知空氣阻力F阻和速度v0成正比，即F阻kv0，空氣浮力不計(jì)基元電荷e為1.61019C，g取10m/s2，試求：(1)油滴所帶的電荷量q是多少？(2)

7、此油滴缺少或多余多少個(gè)電子？第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課時(shí)訓(xùn)練答案1.答案：D2.答案：AB解析：沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)必然降低，在某空間中電勢(shì)處處相等且不為零，則只有場(chǎng)強(qiáng)為零才可能，故A對(duì)，由電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系可知B對(duì)C錯(cuò)D錯(cuò)3.答案：C解析：UBAEd1000.1cos60V5V.4.答案：ABD5.答案：40050 000解析：設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t 后發(fā)生放電現(xiàn)象，則由UEd可知，d，而t解之得，t400s由I可知，IA50 000A6.答案：(1)60V/m(2)1.44107J(3)6.6V解析：(1)從a到b電場(chǎng)力做功W1qUab由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系UabEdab所以EV/m60

8、V/m(2)把電荷從b移到c，電場(chǎng)力做功W2qUbcqEdbccos60410860121020.5J1.44107J(3)a與c間的電勢(shì)差UacUabUbcEdabEdbccos60(60510260121020.5)V6.6VUac也可以用Uac求解7.答案：(1)1.2103V/m；(2)48V；(3)54V；6V解析：(1)兩板之間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，由EV/m1.2103V/m.(2)P1、P2兩點(diǎn)間沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離：d4.0cm，所以UP1P2Ed1.21034102V48V.(3)B板接地，選其電勢(shì)為零，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)就等于該點(diǎn)與B板的電勢(shì)差所以P1Ed11.21034.5102V54

9、V，P21.21030.5102V6V.1.答案：C解析：瞬間電壓即瞬間電勢(shì)差，求電勢(shì)差有兩個(gè)公式：一是勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式UEd；二是電勢(shì)差的定義式U.本題顯然不能用U求解，因?yàn)椴淮嬖谝苿?dòng)電荷作功的問(wèn)題題目中也沒(méi)有說(shuō)明電鰻的頭尾間產(chǎn)生的電場(chǎng)是不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，但告訴了該電場(chǎng)惟一確定的場(chǎng)強(qiáng)值，這意味著我們可以把它當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)處理，因此，可以用UEd求解了由UEd可知，電鰻在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓為UEd1040.5V5000V2.答案：C解析：由圖可知OA沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離為：dcosrcos，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系：UOAEdErcos，選C.3.答案：C解析：由E和tan45

10、，解得q.4.答案：解析：由動(dòng)能定理得：qU0Ek，即U，而，得UAB，即B.5.答案：06.解析：(1)因?yàn)檎姾蓂從a到b和從a到c，電場(chǎng)力做功相等，所以由WqU可得UabUac，b、c兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，UabV60V.(2)由UEd得，EV/m375V/m.(3)由勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線和等勢(shì)面關(guān)系可知，場(chǎng)強(qiáng)與ac平行且由a指向c.7.答案：(1)4.81019C(2)多余3個(gè)電子解析：油滴勻速下落時(shí)，僅受重力和阻力作用，且F阻mg.當(dāng)S閉合時(shí)，油滴勻速上升，阻力方向向下，它除了受重力和阻力作用外，還受到向上的電場(chǎng)力作用，由平衡條件可求油滴所帶的電荷量q.(1)勻速下落時(shí)F阻mg勻速上升時(shí)mgF阻q已知mR3由式聯(lián)立可得qC4.81019C(2)n3(多余3個(gè)電子)