《2017-2018学年物理人教版选修3-1同步练习教师用卷： 1.6电势差与电场强度的关系同步练习-教师用卷 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年物理人教版选修3-1同步练习教师用卷： 1.6电势差与电场强度的关系同步练习-教师用卷 （11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.6 电势差与电场强度的关系同步练习电势差与电场强度的关系同步练习 一、单选题 1.如图所示，匀强电场场强，A、B 两点相距 = 100/ 10cm、A、B 连线与电场线夹角为，若取 A 点电势为 0，则 B 60 点电势为 () A. 10 B. 10V C. 5 D. 5V 【答案】C 【解析】解：由图示可知，根据顺着电场线方向电势降低，可知 B 的电势低于 A 的电 势，则 () A. N 点的电势低于 M 点的电势 B. M，N 两点的电场方向相同且 M 点的场强大小大于 N 点的场强大小 C. 仅在电场力作用下，正电荷可以在 x 轴上 M，N 之间的某两点做往复运动 D. 负电荷沿
2、 x 轴从 M 点移到 N 点的过程中电场力先做正功后做负功 【答案】B 【解析】解：A、由图知，N 点的电势高于 M 点的电势 故 A 错误 . B、由可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，可以看出 M 点的场强大小大于 N = 点的场强大小 斜率都为正值，说明 M、N 点的电场方向相同 故 B 正确 C、根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从 N 指向 M，正电荷在 x 轴上 M、N 之间所受的电场力始终由 N 指向 M，正电荷做单向直线运动 故 C 错误 . D、负电荷沿 x 轴从 M 移到 N 的过程中，电场力方向由从 M 指向 N，电场力方向与位 移相同，电场力一直做做正功 故
3、 D 错误 . 故选：B 6.如图所示，矩形的四个顶点 a、b、c、d 是匀强电场中的 四个点，电场线与矩形所在的平面平行， = 2 = 2 已知 a 点电势为 18V，b 点电势为 10V，c 点电势为 6V， 一质子从 a 点以速度射入电场，与 ab 边的夹角为， 00 45 一段时间后质子经过 ab 中点 e，不计质子重力，下列判断正确的是 () A. d 点电势为 12VB. 质子从 a 到 b 电势能增加了 8eV C. 电场强度大小为D. 质子从 a 到 e 所用时间为 4 2 20 【答案】D 【解析】解：A、匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故，可 = 得 d 点电势
4、为 14V，故 A 错误 B、，故质子从 a 到 b 电场力做功为，电场力做正 = = 1 2 = 8 = = 8 功电势能减小，故 B 错误 C、经计算可知，d 点和 e 点的电势相同，故连点连线为等势线，由于， = 2 = 2 故为等腰三角形，a 点到直线 de 的距离为 ，由电场强度与电压的关系可得， 2 电场强度大小为，故 C 错误 4 2 D、de 连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到 e 点时，垂直于电场线方向 的位移为，所需时间为，故 D 正确 2 2 = 2 2 0 = 2 20 故选：D 7.如图，电子在电势差为的电场中加速后，垂直进 1 入电势差为的偏转电场，在满足
5、电子能射出的条 2 件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角 变 大的是 () A. 变大，变大B. 变小， 121 变大 2 C. 变大，变小D. 变小，变小 1212 【答案】B 【解析】解：根据动能定理： 1= 1 2 2 得： = 21 在偏转电场中 = = 2 且 = 而 = 则 = = 2 21 若使偏转角变小即使变小，由上式看出可以增大减小故 B 正确，ACD 错误； 21. 故选：B 二、多选题 8.在电场强度大小为 E 的匀强电场中，将一个质量为 m、电荷量为的带电小球 + 由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成 角的方向做直线运动 关于带电小球 . 的电势能 和机械能 W
6、 的判断，正确的是 () A. 若，则 一定减少，W 一定增加 = B. a、b、c、d 四点电势的关系是， = C. 在 MN 的连线上，O 点的电场强度最小 D. 将带负电的试探电荷由 b 沿直线移动到 d 的过程中，其电势能始终不变 【答案】AB 【解析】解：A、设则，故 = = . = 2 2 + (3)2 = 19 92 = 2 (3)2 + 2 = 11 92 E，b、d 两点由于对称，则有故 A 正确 = . B、沿电场线方向电势降低，故，根据对称性可知故 B 正确 = . C、电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由电场线疏密程度可知，AB 连线上电场 强度最小值出现在 O 点的
7、右侧，故 C 错误 D、负点电荷沿直线由 b 运动到 d 的过程中，只是初末位置的电势能相等，过程中电 势能在变化 故 D 错误 . 故选：AB 12. 如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场 E，M 点与 P 点的连线垂直于电场线，M 点与 N 在同一电场线上 两个 . 完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度分 0 别从 M 点和 N 点沿竖直平面进入电场，M 点的粒子与电场 线成一定的夹角进入，N 点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过 P 点， 重力不计 在此过程中，下列说法正确的是 .() A. 两粒子到达 P 点的速度大小可能相等 B. 电场力对两粒子做功一定不相同
8、C. 两粒子到达 P 点时的电势能都比进入电场时小 D. 两粒子到达 P 点所需时间一定不相等 【答案】BD 【解析】解：A、根据动能定理知 N 点的粒子到达 P 点时的速度增大，而 M 点的粒子 到达 P 点时的速度大小不变，它们的初速度大小相等，所以两粒子达到 P 点的速度大 小不相等，故 A 错误 B、由于 MP 间的电势差为零，NP 间的电势差大于零，则由知，电场力对 M = 点的粒子不做功，对 N 点的粒子做正功，电场力对两粒子做功一定不相同，故 B 正确； C、根据电场力做功情况可知，M 点的粒子到达 P 点时电势能不变，N 点的粒子到达 P 点时电势能减少，故 C 错误 D、在垂
9、直于电场线方向，两个粒子都做匀速直线运动，设，设 M 点的粒子与 = 电场线的夹角为则 M 点的粒子到达 P 点的时间，N 点的粒子到达 P 点的时 . = 0 间，可见，两粒子到达 P 点所需时间一定不相等 故 D 正确 = 0 . 故选：BD 三、计算题 13. 一质量为 m、电荷量为 q 的小球，从 O 点以和水 平方向成 角的初速度抛出，当达到最高点 A 时， 0 恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后， 小球从 A 点沿水平直线运动到与 A 相距为 S 的 点后又折返回到 A 点，紧接着沿原来斜上抛运 动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点 重力加速度 ( 为 g， 未知 ，求： ) 该
10、匀强电场的场强 E 的大小； (1) 从 O 点抛出又落回 O 点所需的时间 (2) 【答案】解：斜上抛至最高点 A 时的速度 = 0 水平向右 由于段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一平向 左的恒力： = = 带电小球从 A 运动到过程中作匀加速度运动有 (0)2= 2 由以上三式得： = 4 0 4 + 422 2 小球斜抛运动到 A 点的时间，从 A 到的运动时间， (2) 1= 0 2= 2 = 2 0 根据运动的对称性，则 = 2(1+ 2) 所以小球沿做匀减速直线运动，于点折返做匀加速运动所需时间 = 20 + 4 0 答：匀强电场的场强 E 的大小为从
11、 O 点抛出又落回 O 点所需的 (1) 4 0 4 + 422 2 .(2) 时间为 = 20 + 4 0 【解析】根据平行四边形定则求出小球在 A 点的速度，抓住小球所受电场力和重力 (1) 的合力与在同一条直线上，根据平行四边形定则求出合力的大小，根据牛顿第二定 律和速度位移公式求出匀强电场的场强大小 根据等时性求出斜抛运动的时间，结合平均速度的推论求出匀减速运动的时间，根 (2) 据从抛出点出发到和返回到抛出点过程的对称性求出整个过程的运动时间 解决本题的关键掌握处理斜抛运动的方法，以及知道小球做直线运动，合力与速度方 向在同一条直线上 14. 如图所示，一质量为、带电荷量为 = 2.
12、0 10 2 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右 = 10 10 6 的匀强电场中，假设电场区域足够大，静止时悬线向 左与竖直方向成角 小球在运动过程中电荷量保持 60 . 不变，重力加速度取 = 10/2 判断小球带何种电荷 (1) 求电场强度 E 的大小 (2) 若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度 a 的大小 (3) 【答案】解：小球受竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力， (1) 电场强度水平向右，则：小球带负电 对小球，由平衡条件得： (2) = 60 入数据解得： = 2 3 104/ 剪断细线后小球做初速度为 0 的匀加速直线运动， (3) 由牛顿第二定律得：
13、， 60 = 代入数据解得，小球的速度 = 20/2 速度方向为与竖直方向夹角为斜向左下 60 答：判断小球带负电荷 (1) 电场强度 E 的大小为 (2)2 3 104/ 若在某时刻将细线突然剪断，小球运动的加速度 (3) = 20/2 【解析】本题的关键是正确对小球受力分析，根据平衡条件可得小球受到的电场力方 向向左并可求出电场强度的值，剪断细线后，由于小球受到的重力与电场力都为恒力， 所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度 解决动力学问题的关键是正确受力分析和运动过程分析，然后选择相应规律列式求解 即可 15. 如图，两水平面 虚线 之间的距离为 H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电 () 场 自该区域上方的 A 点将质量为 m、电荷量分别为 q 和的带电小球 . ( 0) M、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出 小球在重力作用下进入电场 . 区域，并从该区域的下边界离开 已知 N 离开电场时的速度方向竖直向下；M 在电 . 场中做直线运动，刚离开电场时的动能为 N 刚离开电场时的动能的倍 不计空 1.5. 气阻力，重力加速度大小为求 . 与 N 在电场中沿水平方向的位移之比； (1) 点距电场上边界的
