高中物理 第1章 電場(chǎng) 第5節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版

《高中物理 第1章 電場(chǎng) 第5節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 電場(chǎng) 第5節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列說(shuō)法正確的有(　　) A．電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)也為零 B．電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；但場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零 C．場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零 D．場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)一定為零 【解析】　場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)與空間位置的變化率有關(guān)，與電勢(shì)大小無(wú)關(guān)，所以場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零． 【答案】　C 2．(多選)關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式：①E＝；②E＝k；③E＝的適用范圍，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．三個(gè)公式都只能在真空中適用 B．公式②只能在真空中適用，公式①和③在真空中和介質(zhì)中都適用 C．公式②和③只能在真空中適用，公式①在真空中和介質(zhì)中都適用 D．公式①適用于任何電場(chǎng)，公式②只適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，公式③只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 【解析】　公式E＝為定義式，適用于任何電場(chǎng)，無(wú)論介質(zhì)還是真空均可．E＝適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，無(wú)論真空還是介質(zhì)均可，而E＝，由F＝推出，僅適用于真空中的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)． 【答案】　BD 3．在陰雨天氣下，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)3.0106 V/m時(shí)，空氣將被擊穿而發(fā)生放電．現(xiàn)有一片帶電的烏云，距地面300 m高，發(fā)生閃電時(shí)烏云與地面的電勢(shì)差至少有(　　) A．9.0108 V　　 B．1.0108 V C．1.0104 V D．9.0104 V 【解析】　根據(jù)E＝，可得U＝Ed＝3.0106 V/m300 m＝9.0108 V，選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 4．一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖156中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下．若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，能量變化情況為(　　) 圖156 A．動(dòng)能減少 B．電勢(shì)能增加 C．動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少 D．重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加 【解析】　由圖示的軌跡可知電場(chǎng)力大于重力，則合力向上．從a到b電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少．合力做正功，所以動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可得W電－ W重＝ΔEk，動(dòng)能和電勢(shì)能之和減少，重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減少，所以選項(xiàng)C正確． 【答案】　C 5.如圖157所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝－50 V，φb＝－20 V，則a、b連線的中點(diǎn)c的電勢(shì)φc應(yīng)為(　　) 圖157 A．φc＝－35 V　 B．φc>－35 V C．φc<－35 V D．無(wú)法判斷 【解析】　電場(chǎng)線密的地方，等差等勢(shì)面也密集，故φc>－35 V. 【答案】　B 6．(多選)場(chǎng)強(qiáng)為E＝1.0102 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有相距d＝2.010－2 m的a，b兩點(diǎn)，則a，b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差可能為(　　) A．1.0 V　　　 B．2.0 V C．3.0 V D．4.0 V 【解析】　當(dāng)d為沿電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)間的距離時(shí)，Uab最大，Uab＝Ed＝2 V，故選A、B. 【答案】　AB 7．如圖158所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等．一正電荷在等勢(shì)線U3上時(shí)，具有動(dòng)能20 J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線U1上時(shí)，速度為零，令U2＝0，那么，當(dāng)該電荷的電勢(shì)能為4 J時(shí)，其動(dòng)能大小為(　　) 圖158 A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J 【解析】　正電荷從等勢(shì)線U3運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線U1上時(shí)，克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加了20 J，由U12＝U23知U1＝－U3，則點(diǎn)電荷在等勢(shì)線U1處電勢(shì)能為10 J，在U3處電勢(shì)能為－10 J，正電荷的總能量E＝10 J．當(dāng)電勢(shì)能為4 J時(shí)，動(dòng)能應(yīng)為6 J．選項(xiàng)C正確． 【答案】　C 8．如圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)電勢(shì)分別為φa＝10 V，φb＝2 V，φc＝6 V，a、b、c三點(diǎn)在同一平面上，下列各圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是(　　) A．　　 B．　　　　C．　　　D. 【解析】　由于是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以a、b連線的中點(diǎn)與c點(diǎn)等勢(shì)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于等勢(shì)面且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)處，所以D正確． 【答案】　D [能力提升] 9.如圖159所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于紙面．現(xiàn)有一電子，在電場(chǎng)力作用下，由A至C動(dòng)能減少W，而質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下，由A到B動(dòng)能增加W，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)E的大小和方向的判定正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：30800009】 圖159 A．E＝，方向垂直BC并由A指向BC B．E＝，方向垂直BC并由A指向BC C．E＝，方向垂直AC并由B指向AC D．E＝，方向垂直AB并由C指向AB 【解析】　電子在電場(chǎng)力作用下由A到C，克服電場(chǎng)力做功為W，質(zhì)子從A到B電場(chǎng)力做功為W，則質(zhì)子從A到C電場(chǎng)力做功也為W，因此B、C兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)，B、C的連線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線，電場(chǎng)線垂直于BC，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從A指向BC.A到BC的距離為asin 60＝a，則Eea＝W，所以E＝. 【答案】　A 10.如圖1510所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，由此可得D點(diǎn)電勢(shì)φD＝____________ V. 圖1510 【解析】　在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩條長(zhǎng)度相等的線段AD和BC，與場(chǎng)強(qiáng)方向間的夾角相等，則UAD＝UBC，即φA－φD＝φB－φC，即：15－φD＝3－(－3)，所以φD＝9 V. 【答案】　9 11．如圖1511中畫(huà)出了一個(gè)電場(chǎng)中的一簇互相平行且等間距的等勢(shì)面，并標(biāo)出了各等勢(shì)面的電勢(shì)值．電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)所處位置如圖所示，它們之間的距離為5 cm，兩點(diǎn)連線與等勢(shì)面夾角為37，一個(gè)電量為310－3 C的粒子正好靜止在此電場(chǎng)中，則此粒子重為多少？ 圖1511 【解析】　根據(jù)題意可知，A、B兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向(垂直于等勢(shì)面方向)的距離為d＝sin37＝510－20.6 m＝310－2 m，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差 UAB＝φA－φB＝(40－20) V＝20 V 所以電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝ V/m＝ 103 V/m 設(shè)粒子重為G，由平衡條件得 G＝qE＝310－3103 N＝2 N. 【答案】　2 N 12．如圖1512所示，在平行金屬帶電極板MN形成的電場(chǎng)中將電荷量為－410－6 C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到M板，電場(chǎng)力做負(fù)功810－4 J，把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到N板，電場(chǎng)力做正功為410－4 J，N板接地．則 圖1512 (1)A點(diǎn)的電勢(shì)φA是多少？ (2)UMN等于多少伏？ 【解析】　(1)N板接地，φN＝0，UAN＝＝ V＝－100 V，而UAN＝φA－φN＝φA，所以φA＝－100 V (2)UAM＝＝ V＝200 V UMN＝UMA＋UAN＝－200 V＋(－100) V＝－300 V. 【答案】　(1)－100 V　(2)－300 V