物理5 带电粒子在电场中的运动综合训练题

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微点5　对U＝Ed及E＝的理解及应用1．对公式U＝Ed的理解，下列说法正确的是(　　)A．此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差B．A、B两点间距离越大，这两点间的电势差越大C．公式中的d是指A点和B点之间的距离D．公式中的d是指A、B所在的两个等势面间的垂直距离2．下列关于电场强度的三个表达式E＝、E＝k、E＝的叙述，正确的是(　　)A．E＝是电场强度的定义式，它适用于任何电场，式中的q是场源电荷的电荷量B．E＝k是真空中点电荷电场强度的计算式，式中的Q是场源电荷的电荷量C．E＝是匀强电场电场强度的计算式，U越大，则电场强度越大D．由E＝可知q越大，电场强度越小3．(多选)电场强度E＝1.0×102V/m的匀强电场中，有相距2.0×10－2 m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为(　　)A．1.0 VB．2.0 VC．3.0 VD．4.0 V4．(多选)如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是(　　)A．水平向左    B．水平向右C．E＝100 V/mD．E＝200 V/m5.如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab＝0.2 m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab＝20 V．则(　　)A.电场强度的大小为E＝200 V/mB．b点的电势比d点的低5 VC．将电子从c点移到d点，电场力做正功D．电子在a点的电势能小于在c点的电势能6．某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示该电场的等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40 V和10 V，则a、b连线的中点c处的电势应(　　)A．等于25 VB．大于25 VC．小于25 VD．可能等于25 V7．(多选)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(　　)A．φA>φB>φCB．EC>EB>EAC．UAB<UBCD．UAB＝UBC8．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定(　　)A．φa>φb>φcB．Ea>Eb>EcC．φa－φb＝φb－φcD．Ea＝Eb＝Ec[答题区]题号12345678答案        9.如图所示，一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60°角的方向，把1×10－6C的负电荷从A点移到B点，静电力做功为2×10－5J，A、B间距为20 cm，若B点为零势能处，求：(1)匀强电场的电场强度；(2)A点电势的大小；(3)电子处于A点时，具有的电势能是多少电子伏．10.如图是某匀强电场的等势面示意图，A、B两点相距5 cm，θ＝53°，一带电量为－4×10－6C的微粒沿AB匀速运动，求：(取g＝10 m/s2)(1)电场强度大小和方向；(2)微粒的质量．           微点5　对U＝Ed及E＝的理解及应用1．答案：D解析：公式U＝Ed只适用于计算匀强电场中A、B两点间的电势差，A错误；公式U＝Ed中d是A点和B点所在的等势面间的垂直距离，不是A点和B点间的距离，A点和B点间的距离大，这两点间的电势差不一定大，B、C错误，D正确．2．答案：B解析：E＝是电场强度的定义式，它适用于任何电场，式中的q是试探电荷的电荷量，A错误．E＝k是真空中点电荷电场强度的计算式，式中的Q是场源电荷的电荷量，B正确．电场强度取决于电场本身的性质，与U、q均无关，C、D错误．3．答案：AB解析：当a、b两点在一条电场线上时，两点所在的两个等势面间的垂直距离d最大，由U＝Ed可知，此时a、b两点间的电势差U最大，U的最大值为2.0 V，A、B符合题意．4．答案：AC解析：沿电场线方向电势降低，可知场强方向水平向左，场强大小为E＝＝ V/m＝100 V/m，故A、C正确．5．答案：A解析：根据Uab＝E·ab cos 60°，可得电场强度的大小为E＝＝ V/m＝200 V/m，故A正确；根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，故B错误；将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，故C错误；因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，故D错误．6．答案：C解析：因为电场线与等势面垂直，根据等势面的形状可知，电场线从左向右由密变疏，即从a到b，电场逐渐变弱，所以等差等势面也由密变疏．如图所示，因ac＝cb，则Uac>Ucb，所以c点的电势小于25 V，选项C正确．7．答案：ABC解析：电场线的方向是电势降低最快的方向，A正确；由题图中电场线的分布规律可知，电场不是匀强电场，C附近密集，A附近稀疏，则C附近的电场强度大于A附近的电场强度，B正确；由公式U＝Ed知，UBC>UAB，C正确，D错误．8．答案：A解析：如图所示几种情形都是可能的，电势关系确定，场强关系不确定，A正确．9．答案：(1)200 V/m　(2)－20 V　(3)20 eV解析：(1)A、B间电势差UAB＝，代入数据解得UAB＝－20 V，则匀强电场的电场强度E＝，解得E＝200 V/m，方向沿电场线斜向下．(2)已知B点电势φB＝0，由UAB＝φA－φB得A点电势为φA＝－20 V.(3)电子处于A点时，具有的电势能Ep＝－eφA＝20 eV.10．答案：(1)500 V/m　方向向下(2)2×10－4 kg解析：(1)设匀强电场的场强大小为E，则：E＝＝＝ V/m＝500 V/m，根据沿电场线的方向电势降低，故电场的方向向下．(2)因微粒匀速运动，则有mg＝qE，得：m＝＝ kg＝2.0×10－4 kg.