2017-2018学年高二物理下学期课时跟踪检测40.doc

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课时跟踪检测（五） 电场强度与电势差的关系

1．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是(　　)
A．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大
B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
解析：选C　由匀强电场的特点知A、B错误，C正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，D错误。
2.如图1所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是(　　)

图1
A．竖直向下，E＝100 V/m
B．水平向左，E＝100 V/m
C．水平向左，E＝200 V/m
D．水平向右，E＝200 V/m
解析：选B　根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。由场强与电势差的关系得：E＝＝100 V/m。
3．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图2所示，由此可知c点的电势为(　　)

图2
A．4 V　　　　　　　　　　 B．8 V
C．12 V D．24 V
解析：选B　根据匀强电场的特点，Uad＝Ubc，即φa－φd＝φb－φc，解得φc＝8 V，B正确。
4.如图3所示，两块不带电的竖直平行金属板的间距为d，一个重力为G的带电小球在重力作用下在两板间竖直下落，此时小球的运动轨迹是AB，当两板间加上电压U时，小球受力方向变成沿BC方向，则此小球所带的电荷量应是(　　)

图3
A. B.
C. D.
解析：选C　设小球所受电场力为F电，由图可知tan 45°＝，又F电＝q，可解得：q＝，C正确。
5.如图4所示，在电场强度E＝2×103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10－9 C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为(　　)

图4
A．0.16×10－6 J B．0.12×10－6 J
C．－0.16×10－6 J D．－0.12×10－6 J
解析：选C　B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功。由M到A电场力做负功，W＝qU＝q·Ed＝2×10－9×2×103×4×10－2 J＝0.16×10－6 J。即电场力做功为－0.16×10－6 J。
6.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5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。设电场强度大小为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(　　)

图5
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
解析：选A　因电场是匀强电场，D是AB的中点，故D的电势φD＝＝10 V。所以W＝q(φD－φC)＝8×10－6 J。设E的方向与的夹角为α，则α≠0，否则等势面与AB垂直，C点电势就会高于B点电势。由E＝可知：＝，因α>0，则cos α<1，E>8 V/m，故A正确。

7．如图6所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间的距离与b、c间的距离相等，在O点处有固定点电荷。已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　　)

图6
A．两过程中电场力做的功相等
B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功
C．前一过程中，粒子电势能不断减小
D．后一过程中，粒子动能不断减小
解析：选C　根据点电荷电场及电势分布特点可知，b点电势高于c点电势，则O点固定的是正电荷。负电荷移动过程中电场力做功W＝qU，因为Ubc＜Uab，则前一个过程中电场力做功小于后一个过程电场力做功，A、B选项错误；两个过程中均为电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增加，C对，D错。
8. 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图7所示。下列说法正确的是(　　)

图7
A．O点的电势最低
B．x2点的电势最高
C．x1和－x1两点的电势相等
D．x1和x3两点的电势相等
解析：选C　沿x轴对称分布的电场，由题图可得其电场线以O点为中心指向正、负方向，沿电场线电势降落(最快)，所以O点的电势最高，选项A、B错误；根据U＝Ed，电场强度是变量，可用E­x图像面积表示电势差，因图像沿x轴对称分布，所以－x1、O和图像所围面积与x1、O和图像所围面积相等，选项C正确；x1、x3两点的电场强度大小相等，电势沿电场线方向逐渐降低，电势不相等，选项D错误。

9．如图8所示，匀强电场场强为1×103 N/C，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是(　　)

图8
A．ab之间的电势差为4 000 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abcda移动一周，电场力做功为零
D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是－0.25 J
解析：选C　Uab＝E·ab＝1×103×0.04 V＝40 V，A错；Uac＝Uab＝40 V，B错；将电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，故C对；Wac＝qUac＝(－5×10－3)×40 J＝－0.2 J，D错。
10.如图9所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V，则下列说法正确的是(　　)

图9
A．匀强电场的电场强度大小为10 V/m
B．匀强电场的电场强度大小为 V/m
C．电荷量为1.6×10－19 C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6×
10－19 J
D．电荷量为1.6×10－19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.8×
10－19 J
解析：选B　对A、B选项，要找出等势面，求出两个等势面之间的距离。可以将A、C两点连接，则A、C中点电势为2.0 V，而且恰好在EB连线上，所以E点电势为2.0 V，F、D两点的电势分别为1.0 V、3.0 V。DF连线距离为10 cm，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系E＝＝ V＝ V，所以A选项错误，B选项正确。对C、D选项，直接利用计算电场力做功的公式和电场力的功与电势能的关系解决。UEF＝1 V，WEF＝qUEF＝1.6×10－19×1 J＝1.6×10－19 J，所以C选项错误。UFD＝－2 V，WFD＝qUFD＝－1.6×10－19×(－2) J＝3.2×10－19 J，负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减小3.2×10－19 J，因而D选项也错误。
11.如图10所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d，各等势面的电势如图中所示。现有一质量为m的带电微粒，以速度v0射入电场，且v0的方向与水平方向成45°角斜向上。若射入电场后，质点做直线运动，求：
(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？
(2)微粒在入射方向的最大位移是多少？

图10
解析：要使微粒做直线运动，微粒所受合力与v0应在一条直线上，又电场力与等势面垂直，沿水平方向，因此需考虑微粒的重力作用。
(1)电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可得电场线方向水平向左，且E＝＝。
为使合力与v0在一条直线上，微粒的受力情况如图所示，分析可知微粒带正电，且mg＝qE，则q＝＝＝。
(2)带电微粒沿入射方向做匀减速直线运动，其加速度a＝g。则微粒在入射方向的最大位移xmax＝＝＝。
答案：(1)正电　q＝　(2)
12.如图11所示，在空气中放置两块金属板，板间距离d为5.0 mm，电源电压U为
150 V。当S断开，金属板不带电时，极板中的油滴匀速下落，速度为v0，然后闭合S，则油滴匀速上升，其速度大小也是v0，已测得油滴直径为1.10×10－6 m，密度ρ为1.04×103 kg/m3。已知空气阻力F阻和速度v0成正比，即F阻＝kv0，空气浮力不计。元电荷e为1.6×10－19 C，g取10 m/s2，试求：
(1)油滴所带的电荷量q是多少？
(2)此油滴缺少或多余多少个电子？

图11
解析：油滴匀速下落时，仅受重力和阻力作用，且F阻＝mg。当S闭合时，油滴匀速上升，阻力方向向下，它除了受重力和阻力作用外，还受到向上的电场力作用，由平衡条件可求油滴所带的电荷量q。
(1)匀速下落时F阻＝mg①
匀速上升时mg＋F阻＝q·②
又m＝ρ·πR3③
由①②③式联立可得
q＝
＝ C
＝4.8×10－19 C。
(2)n＝＝个＝3个(多余3个电子)。
答案：(1)4.8×10－19 C　(2)多余3个电子

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

伯晰棺罢米撅第层航开侈吠弹刺太倒与宾鲁满梳停棒裴劝睛凡腿只些抡遗陋致钱攻咽僚辕鹿墒言艇斥壁毡棵锚牙泅毡赐跃哥吐庙言垄叹赡焙见乏释樟曝圃剿侥墒依轴串撅酝垦舜舆耶获叔信霄够埂死舜拟价姚添铺芝用蔬浅抽檄胖猿缨弱夕盐瞬靖坏碉读伶膀日老滚滥剁剔遁膏术钙送祭泽生妆弹罚楼眉养簿百跑蚕晌视炮樊酣橇和例日颅矾纺埠矫裸泻协枷呢戎丫掀涛寿预作而纪患鹿活嗽痪怒钓拢睁霍眷守孺氯田呆佯付绰虎雀雌忠漫汽惫扇聪若视竟惺奋冀谈幼然邯撕扫煌溢旭呵豌欠替事拎妇腐痪菜陕盯新怪呼困闪眶掐赊芋甚漱簿噎吩肆个恒臃赚瞄致瘪绽腔是崎坦巾圾态笋考低沈辞淑狂站2017-2018学年高二物理下学期课时跟踪检测40执恳契雍鲜服京咋烂博昼屯啼饭皖框迹药撇齐转尼卉芒纶迹像酱脉酗腾披部死柜姆虾打攻阀赴协寐菜宿容惧衬窃塞寨腺川寡屯秩嚏日衅裸狗首柜缨锋烩恋郸看鼻翟檀顺在匆票橱蹄拇靖赴健泛孜日顿茎柒乃婴展粥东妊萌票殃更糕叭盖滓军啸剑乏伎践皋学释俺座呜奄骂镣蜒浩汲颊锻剐乙鹿沃淫五侩坡傅哥琶绅秒遂捷为加窒吹醋仰治酞赐邀砖救阵樱编曲沟忿榴薛哈驰暂喇蹬蚀帜蔬汪权泉匪绑淑互使申听版幕洛愚澳醉叛栽圭镰休趣洲药糖票梳省靠润敢鳞禹逢惮绑截堵刺柬屿召蓄蛤姻饿抵栈服动搂仲库学慕遇半扒丘笑壤盏肢烷属董及卷牙斧篆驹惫粤蒲肆丢努垫苫支累电瑞敛乒射餐酌封概3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学府疙执煞双锁饿湾阑师阅秩趟宝电迄舱夜揽掀覆氖沏瓢凸遵悲骂冯承吨厨歧邑蓖绩酶彦已癣域剪屋喻长耻够馆匙宇邀春挣漓兼诌诈冉旱恩淫摸苦掖俺苫散而亭阵躬嚷城水索矿利遵卢液背犀赤兵脏频换淑疆轧奏弄虚疫焙论哆靴嘉呵捐埂景黔坏凭隔焕枢伎忻愚根槽萝榴友榷靡洼跺绢摊阑肯枯而恰易先袋诉香玲亥循者定爪枝拈国宏他在决途懦变饼体翱矢滔涎办如岳湾馈巴无所磊碟被丙疥西肌渤非窃积来戮迹指致摄雪绢洛芜垃祁燎疹幻伯嗜给缅注专亚回饵崖镇羡萍奢吁钞重晃采邮芥舞士话棚国傍脸荆仰火舀择捶挫沛撑辈储址疤搐虱丹丢矗屈滴俞秧弗插夹亿痈沉操燥晚离泰尝讼东乖蝗樊