《电场强度与电势差的关系》同步练习6.doc

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1、电场强度与电势差的关系1.(电势能、静电力和运动轨迹等方面的综合)(双选)如图6所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，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6A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过P点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大答案　BD解析　由轨迹QP可以确定质点的受力方向，由于该质点带正电，所以可以判断P点电势高．由Q到P，电场力做负功，电势能增加，故质点在P点电势能较大，由于

2、P处等势面密集，所以带电质点通过P点时加速度较大．2．(电势差、静电力做功的计算)如图7所示，(单选)A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，＝20cm，把一个电荷量q＝10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的电场强度的大小和方向为(　　)图7A．865V/m，垂直AC向左B．865V/m，垂直AC向右C．1000V/m，垂直AB斜向上D．1000V/m，垂直AB斜向下答案　D解析　把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等

3、势面上．因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故题图中直线AB即为等势线，电场强度方向应垂直于AB，可见，选项A、B错误；UBC＝＝V＝－173V，说明B点电势比C点低173V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，电场强度大小E＝＝＝V/m＝1000V/m，因此选项D正确，C错误．3．(电势、电势差、电场力做功的计算)如图8所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2cm，已知UAC＝60V，求：图8(1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；(2)将q＝－1.0×10－10C的点

4、电荷由A移到D，电场力所做的功WAD；(3)将q＝1.0×10－10C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功WBCDP.答案　(1)30V　－30V　－60V　0　(2)－9.0×10－9J(3)0解析　(1)由题意可知φP＝φB＝0UAC＝60V，UAB＝UBC，所以UAB＝φA－0＝30V则φA＝30V，同理φC＝－30V，φD＝－60V(2)WAD＝qUAD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9J(3)由于电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以做功为WBCDP＝qUBP＝0.4．(电场中的动力学问题

5、)如图9所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为零，若此电荷在A点处的加速度大小为g，求：图9(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)．答案　(1)3g，方向竖直向上　(2)－解析　(1)由题意可知，这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律得，在A点时：mg－k＝m·g．在B点时：k－mg＝m·aB，解得aB＝3g，方向竖直向上．(2)从A到B的过程，由动能定理得mg(h－0.25h)＋qUAB＝

6、0，解得UAB＝－.题组一　电势、电势能、电场力做功的综合分析1．(双选)关于电势和电势能的说法正确的是(　　)A．电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B．电荷在电场中电势越高的地方，电荷量越大，所具有的电势能也越大C．在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D．在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能答案　CD解析　沿电场线方向电势越来越低，正电荷的电势能越来越小，负电荷的电势能却越来越大．2．(单选)如图1所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场

7、线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa＝5V、φb＝3V．下列叙述正确的是(　　)图1A．该电场在c点处的电势一定为4VB．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．一正电荷运动到c点时受到的电场力方向由c指向a答案　C解析　由于无法确定该电场是否为匀强电场及a、b、c处场强的关系，所以A、B错．正电荷运动到c点受力方向为由a指向c，故D错．3．(双选)等量异号点电荷的连线和中垂线如图2所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则

8、试探电荷在此全过程中(　　)图2A．所受电场力的方向不变B．所受电场力的大小恒定C．电势能一直减小D．电势能先不变后减小答案　AD解析　ab线是等量异号点电荷电场的等势线，而合电场的场强方向都是垂直ab线向下的，试探电荷在a→b过程中电场力方向始终竖直向上，与在