还剩2页未读，
继续阅读
物理选修36 电势差与电场强度的关系精练
展开
这是一份物理选修36 电势差与电场强度的关系精练，共3页。试卷主要包含了5 cm等内容，欢迎下载使用。
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2
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
解析 由图可知，P处等势面较密，所以场强EP＞EQ,则aP＞aQ.在运动轨迹上取一点D，过D作等势面b的切线，再作切线的垂线EF，此为D点场强的大致方向，带电质点在D点所受电场力方向也在直线EF上，结合质点的运动轨迹可判断出D点场强沿DF方向.若质点由P→Q，则电场力做正功，此过程中动能增大，电势能减小；若质点由Q→Q，则电场力做正功，此过程中动能增大，电势能减小；若质点由Q→P，则此过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大，故质点在P点电势能较大，在Q点动能较大．所以选项A、B、C正确．
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eq \f(v0,g)
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＝eq \f(v0,g)，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eq \f(0.8qE,m)，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eq \f(0.8qE,m)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＝10eq \r(3) cm，ac＝5eq \r(3) 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＝adcs 30°＝eq \f(1,2)abcs 30°＝7.5 cm
由E＝eq \f(U,d)得：
E＝eq \f(Uae,ae)＝eq \f(Uac,ae)＝eq \f(φa－φc,ae)＝eq \f(8 V－2 V,7.5×10－2 m)＝80 V/m
方向斜向右上与ac成30°角.
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2
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
解析 由图可知，P处等势面较密，所以场强EP＞EQ,则aP＞aQ.在运动轨迹上取一点D，过D作等势面b的切线，再作切线的垂线EF，此为D点场强的大致方向，带电质点在D点所受电场力方向也在直线EF上，结合质点的运动轨迹可判断出D点场强沿DF方向.若质点由P→Q，则电场力做正功，此过程中动能增大，电势能减小；若质点由Q→Q，则电场力做正功，此过程中动能增大，电势能减小；若质点由Q→P，则此过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大，故质点在P点电势能较大，在Q点动能较大．所以选项A、B、C正确．
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eq \f(v0,g)
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＝eq \f(v0,g)，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eq \f(0.8qE,m)，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eq \f(0.8qE,m)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＝10eq \r(3) cm，ac＝5eq \r(3) 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＝adcs 30°＝eq \f(1,2)abcs 30°＝7.5 cm
由E＝eq \f(U,d)得：
E＝eq \f(Uae,ae)＝eq \f(Uac,ae)＝eq \f(φa－φc,ae)＝eq \f(8 V－2 V,7.5×10－2 m)＝80 V/m
方向斜向右上与ac成30°角.
相关试卷
物理选修33 欧姆定律巩固练习： 这是一份物理选修33 欧姆定律巩固练习，共2页。
选修36 电势差与电场强度的关系练习题： 这是一份选修36 电势差与电场强度的关系练习题，共4页。试卷主要包含了图1—6—5中A等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (新课标)选修36 电势差与电场强度的关系课时训练： 这是一份高中物理人教版 (新课标)选修36 电势差与电场强度的关系课时训练，共3页。试卷主要包含了0×105 V/m等内容，欢迎下载使用。
