高中物理静电场第6节课后检测
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高中物理 静电场(二)第6节课后检测
基础题组
1. 关于匀强电场中电势差与场强的关系,正确的说法是( )
A .在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大
B .任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积
C .电势减小的方向,必定是场强的方向
D .沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等
2. 下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有( )
① 场强E =F q ; ② 场强E =U d ;③ 场强E =k Q r
2;④ 电场力做功W =Uq . A .①③ B .②③ C .②④ D .①④
3. 在一个匀强电场中有a 、b 两点相距为d ,电场强度为E ,把一个电量为q 的负电荷由a 移到b 点时,电
场力对电荷做正功W ,以下说法正确的是( )
① a 点电势比b 点电势低 ② a 、b 两点电势差大小为U =Ed ③ a 、b 两点电势差大小为U =W q
④ 该电荷在b 点电势能较a 点大 A .①② B .②③ C .①③ D .③④
4. 如图所示,场强为E 的匀强电场中三点,AB =BC =d ,则( )
A .U A
B =
32U BC B .U AB =1
2
U BC C .U AC =3U AB D .U AC =3U BC 5. (多选) 如图所示的匀强电场场强为103
N/C ,ab =dc =4 cm ,bc =ad =3 cm.则下述计算结果正确的是( )
A .ab 之间的电势差为40 V
B .ac 之间的电势差为50 V
C .将q =-5×10-3
C 的点电荷沿矩形路径abcd 移动一周,电场力做功是-0.25 J
D .将q =-5×10-3 C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ,电场力做功都是-0.2 J
6. 在场强为E=1.0×102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10-2m的a、b两点,则a、b两点间的电势差
可能为( )
A.1.0V B.2.0V
C.3.0V D.4.0V
7.电子的电荷量为e、质量为m,以速率v0沿电场线方向射入到场强为E的匀强电场中,如图所示.电子从A点入射,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?
8.如图所示,在平行金属带电极板MN形成的电场中将电荷量为-4×10-6 C的点电荷从A点移到M板,电场力做负功8×10-4 J,把该点电荷从A点移到N板,电场力做正功为4×10-4 J,N板接地.则
(1)A点的电势φA是多少?
(2)U MN等于多少伏?
9. 如图所示,A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105V/m,方向如图所示.电场中a、b两点相
距10 cm,ab连线与电场线成60°角,a点距A板2 cm,b点距B板3 cm,求:
(1)电势差U Aa、U ab和U AB;
(2)用外力F把电荷量为1×10-7 C的正电荷由b点匀速移动到a点,那么外力F做的功是多少?
提升题组
10.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示.已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V.设场强大小为E,一电荷量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点,电场力所做的功为W,则()
A.W=8×10-6 J,E>8 V/m
B.W=6×10-6 J,E>6 V/m
C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m
D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m
11. 将一根绝缘细线在匀强电场中连接成一个菱形,如图所示。a、b、c、d分别是菱形的四个顶点,且∠
abc=120°。已知a、b、c三点电势分别为3V、4V、5V,一个带电量为+1.0×10-6C的小蚂蚁在细线区域内爬行。下列说法正确的是( )
A.d点电势为4V
B.O点电势为0V
C.小蚂蚁在b点电势能等于在d点电势能
D.小蚂蚁在b点电势能小于在d点电势能
12. 如图所示,在匀强电场中,取一点O,过O作射线,OA=OB=OC=OD=10 cm,已知O、A、B、C和D各
点电势分别为0.7 V、8 V、7 V、5 V,则匀强电场场强的大小和方向最接近于( )
A.70 V/m,沿AO方向B.70 V/m,沿CO方向
C.80 V/m,沿BO方向D.80 V/m,沿CO方向
13.如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为10-8 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6 J.
(1)求电场强度方向,U AB、U AC、U BC各为多少?
(2)AB边长为2 3 cm,求电场强度的大小.
答案与解析
1.【答案】
【解析】两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积,在相同距离的两点上,电势差大的其场强不一定大,A、B选项错误;电势降低最快的方向是场强的方向,C选项错误;根据公式U
=Ed 可知沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等,D 选项正确.
2.【答案】D
【解析】场强公式E =F
q 适用于一切电场,场强公式E =U d 适用于匀强电场,场强E =k Q r
2适用于点电荷形成的电场,电场力做功公式W =Uq 适用于一切电场,故D 选项正确.
答案: 3.【答案】C
【解析】 由题意电场力做正功W ,逆着电场线移动电荷,①对;电势能减少,④错;a 、b 两点连线不一定是沿电场线方向,②错;由静电力做功与电势差的关系,③对。故选C 。
4.【答案】D
【解析】由U =Ed 可求出U BC =Ed cos60°=12Ed ,U AB =Ed =2U BC ,U AC =U AB +U BC =3
2U AB =3U BC ,故D 项正确.
5.【答案】AD
6. 【答案】AB
【解析】 由U =Ed 可知当d 最大时,U 最大,代入数值可知U 最大值为2.0V ,当a 、b 位于同一等势面上时U ab =0知最小值为零,故A 、B 可能,C 、D 不可能。
7.【答案】(1) mv 202e (2) mv 20
2eE
【解析】 (1)电子由A 点射入,到B 点速度变为零,由动能定理-eU AB =0-12
mv 2
0,
即U AB =mv 20
2e
.
(2)A 、B 两点间的距离d =U AB E =mv 20
2eE
.
8.【答案】(1)-100 V (2)-300 V
【解析】 (1)N 板接地,φN =0,U AN =W AN q =4×10-4
-4×10-6 V =-100 V ,而U AN =φA -φN =φA ,所以
φA =-100 V
(2)U AM =W AM q =-8×10-4
-4×10-6
V =200 V
U MN =U MA +U AN =-200 V +(-100) V =-300 V.
9.【答案】(1)4×103
V 1×104
V 2×104
V (2)1×10-3
J