《2020屆高中物理 第6節(jié) 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課時訓(xùn)練 新人教版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高中物理 第6節(jié) 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課時訓(xùn)練 新人教版選修3-1(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第6節(jié) 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系
課時訓(xùn)練
1.(2020·長沙市一中高二檢測)下列公式中,既適用于點電荷產(chǎn)生的靜電場,也適用于勻強(qiáng)電場的有 ( )
①場強(qiáng)E=F/q?、趫鰪?qiáng)E=U/d?、蹐鰪?qiáng)E=kQ/r2?、茈妶隽ψ龉=Uq
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
2.下列說法哪些是正確的 ( )
A.電勢處處相等且不為零的空間中各點場強(qiáng)必為零
B.電勢降落速度最大的方向必為場強(qiáng)方向
C.電場中電勢高的點場強(qiáng)較大
D.電場中場強(qiáng)相等的兩點間電勢差一定為零
3.如下圖所示,勻
2、強(qiáng)電場場強(qiáng)E=100V/m,A、B兩點相距10cm,A、B連線與電場線夾角為60°,則UBA之值為 ( )
A.-10V B.10V
C.-5V D.-5V
4.(2020·河南寶豐一中高二檢測)A、B在兩個等量異種點電荷連線的中垂線上,且到連線上中點O的距離相等,如圖所示,則 ( )
A.同一電荷在A,B兩點的電勢能相等
B.把正電荷從A點沿直線移動到B點,電荷的電場強(qiáng)度先增大后減少
C.把正電荷從A點沿直線移動到B點,電荷的電勢能先減少后增大
D.A、B連線上的任意兩點的電勢差為零
5.夏季某日,某地區(qū)距地
3、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的相對速度靠近,不斷與空氣摩擦帶電.設(shè)兩云團(tuán)之間電勢差保持3×109V不變,已知空氣電離的電場強(qiáng)度(即發(fā)生放電時的電場強(qiáng)度)為3×106V/m,云團(tuán)間的電場可視為勻強(qiáng)電場,則大約經(jīng)過________秒,將會發(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,閃電歷時0.01s,則此過程中的平均電流為________安培.(提示:電流I=)
6.如圖所示的勻強(qiáng)電場中,有a、b、c三點,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿電場方向,bc和電場方向成60°角,一個電量為q=4×10-8C的
4、正電荷從a移到b電場力做功為W1=1.2×10-7J,求:
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)電荷從b移到c,電場力做的功W2;
(3)a、c兩點的電勢差Uac.
7.平行金屬板A、B帶電后,板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場,如下圖所示,兩板間距是5cm,兩板間電壓是60V.求:
(1)兩板間的場強(qiáng).
(2)電場中有P1和P2兩點,P1點距離A板0.5cm,P2點距離B板也是0.5cm.P1、P2兩點間電勢差多大?
(3)若將B板接地,P1與P2兩點的電勢各是多少伏?
1.在水深超過200m的深海,光線極少,能見度極?。幸环N電鰻具有特殊的適應(yīng)性,能通過自身發(fā)出生物電,獲得食物,
5、威脅敵害,保護(hù)自己.若該魚鰻的頭尾相當(dāng)于兩個電極,它在海水中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度達(dá)104V/m,可擊昏敵害,魚鰻身長為50cm,則電鰻在放電時產(chǎn)生的瞬間電壓為 ( )
A.10V B.500V
C.5000V D.10000V
2.如圖所示,在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場E中,有一動點A以O(shè)為圓心,r為半徑做逆時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)OA與x軸正向成θ角時,O、A兩點間的電勢差為 ( )
A.UOA=E·r B.UOA=E·rsinθ
C.UOA=E·rcosθ D.UOA=-Er·cosθ
3.(2020·德州高二檢測
6、)如圖所示,兩塊不帶電的豎直平行金屬板相距為d,一個重為G的帶電小球在重力作用下在兩板間豎直下落,此時小球的運動軌跡是AB,當(dāng)兩板間加上電壓U時,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,一個動能為Ek的電子垂直于A板從小孔C進(jìn)入勻強(qiáng)電場,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板電勢為____V.
5.質(zhì)量為m,電量為q的質(zhì)點,在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點運動到B點,其速度方向改變角度為θ(弧度),AB弧長為s,如圖所示,則AB兩點間的電勢差UAB=________.AB
7、弧中點的場強(qiáng)大小E=________(不計重力).
6.如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,一電荷量為q=5.0×10-10C的正電荷,由a點移到b點和由a點移動到c點,電場力做的功都是3.0×10-8J,已知a、b、c三點的連線組成直角三角形,ab=20cm,θ=37°.求:
(1)a、b兩點間的電勢差;
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??;
(3)電場強(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,金屬板不帶電時,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,已測得
油滴直徑為1.10×10
8、-6m,密度ρ為1.05×103kg/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.基元電荷e為1.6×10-19C,g取10m/s2,試求:
(1)油滴所帶的電荷量q是多少?
(2)此油滴缺少或多余多少個電子?
第6節(jié) 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系
課時訓(xùn)練答案
1.答案:D
2.答案:AB
解析:沿場強(qiáng)方向電勢必然降低,在某空間中電勢處處相等且不為零,則只有場強(qiáng)為零才可能,故A對,由電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系可知B對C錯D錯.
3.答案:C
解析:UBA=-Ed=-100×0.1×cos60°V=-5V.
4.答案:ABD
5.答案:400 50 0
9、00
解析:設(shè)經(jīng)過時間t 后發(fā)生放電現(xiàn)象,
則由U=Ed可知,d=,而t=
解之得,t=400s
由I=可知,I=A=50 000A
6.答案:(1)60V/m (2)1.44×10-7J (3)6.6V
解析:(1)從a到b電場力做功
W1=qUab①
由勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系
Uab=E·dab②
所以E==V/m=60V/m
(2)把電荷從b移到c,電場力做功
W2=qUbc=qE·dbc·cos60°
=4×10-8×60×12×10-2×0.5J
=1.44×10-7J
(3)a與c間的電勢差
Uac=Uab+Ubc=E·dab+E·dbc·
10、cos60°
=(60×5×10-2+60×12×10-2×0.5)V=6.6V
Uac也可以用Uac=求解.
7.答案:(1)1.2×103V/m;(2)48V;(3)54V;6V
解析:(1)兩板之間是勻強(qiáng)電場,由
E==V/m=1.2×103V/m.
(2)P1、P2兩點間沿場強(qiáng)方向的距離:d=4.0cm,所以UP1P2=Ed=1.2×103×4×10-2V=48V.
(3)B板接地,選其電勢為零,電場中某點的電勢就等于該點與B板的電勢差.所以
φP1=E·d1=1.2×103×4.5×10-2V=54V,
φP2=1.2×103×0.5×10-2V=6V.
1.
11、答案:C
解析:瞬間電壓即瞬間電勢差,求電勢差有兩個公式:一是勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式U=Ed;二是電勢差的定義式U=.本題顯然不能用U=求解,因為不存在移動電荷作功的問題.題目中也沒有說明電鰻的頭尾間產(chǎn)生的電場是不是勻強(qiáng)電場,但告訴了該電場惟一確定的場強(qiáng)值,這意味著我們可以把它當(dāng)勻強(qiáng)電場處理,因此,可以用U=Ed求解了.
由U=Ed可知,電鰻在放電時產(chǎn)生的瞬間電壓為U=Ed=104×0.5V=5000V
2.答案:C
解析:由圖可知OA沿場強(qiáng)方向的距離為:d=cosθ=rcosθ,根據(jù)勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系:UOA=E·d=Ercosθ,選C.
3.答案:C
解析
12、:由E=和tan45°=,解得q=.
4.答案:-
解析:由動能定理得:qU=0-Ek,即U==-,而=,得UAB==-,即φB=-.
5.答案:0
6.解析:(1)因為正電荷q從a到b和從a到c,電場力做功相等,所以由W=qU可得Uab=Uac,b、c兩點在同一等勢面上,Uab==V=60V.
(2)由U=Ed得,
E===V/m=375V/m.
(3)由勻強(qiáng)電場電場線和等勢面關(guān)系可知,場強(qiáng)與ac平行且由a指向c.
7.答案:(1)4.8×10-19C(2)多余3個電子
解析:油滴勻速下落時,僅受重力和阻力作用,且F阻=mg.當(dāng)S閉合時,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F阻=mg①
勻速上升時mg+F阻=q·②
已知m=ρ·πR3③
由①②③式聯(lián)立可得q=
=C
=4.8×10-19C
(2)n===3(多余3個電子)