1、试卷第 1 页，总 5 页2017-2018 学年度人教版选修 3-1 1.6 电势差和电场强度的关系 作业1列说法正确的是( )A. 由公式 UEd 可知，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B. 由公式 可知，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小E=UdC. 在匀强电场中，任意两点间电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积D. 公式 UEd 只适用于匀强电场2 如图所示，在场强为 E 的匀强电场中，a、b 两点间的距 离为 L，ab 连线与电场方向的夹角为 ，则 a、b 两点间的电势差为（ ）A. ELsin B. ELcos C. EL D. EL3如图所示，
2、为某一电场的电场线和等势面分布，实线表示电场线，虚线表示过a、 b 两点的等势面，电势分别为 a5V， c3V。那么 a、 c 连线的中点 b 的电势 b为（ ）A. b4VB. b4VC. b4VD. 上述情况都有可能4关于静电场的说法中正确的是（ ）试卷第 2 页，总 5 页A. 在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B. 在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向C. 电荷在等势面上移动时不受电场力D. 若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加5如图所示, 水平面绝缘且光滑,一绝缘的轻弹簧左端固定,右端有一带正电荷的小球,小球与弹簧不相连,空间存在着水
3、平向左的匀强电场, 带电小球在静电力和弹簧弹力的作用下静止,现保持电场强度的大小不变, 突然将电场反向,若将此时作为计时起点, 则下列描述速度与时间、加速度与位移之间变化关系的图像正确的是（ )A. B. C. D. 6如图所示，匀强电场中 A、B、C 三点构成一边长为 a 的等边三角形，电场强度方向平行于纸面。现有一电子，在电场力作用下由 A 至 C 动能减少 W，而质子在电场力作用下由 A 至 B 动能增加 W，则对该匀强电场场强的大小和方向的判定，正确的是（ ）A. EB. EC. 方向垂直 BC 并由 A 指向 BCD. 方向垂直 AB 并由 C 指向 AB7电势 与坐标 x 的关系用
4、图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（ 015,3）的切线。现有一质量为 020kg，电荷量为+2010 -8C 的滑块 P（可视作质点） ，从x=0 10m 处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为 002取重力加速度g=10m/s2则下列说法中正确的是（ ）试卷第 3 页，总 5 页A. 滑块运动的加速度先逐渐减小后又逐渐变大B. 滑块运动的速度先减小后增大C. x=015m 处的场强大小为 2010 6N/CD. 滑块运动的最大速度约为 01m/s8如图所示，平行板电容器的金属板始终与电源两极相连，电源电压为 8.0V，两板的间距为 2cm，而且极板 B 接地极板间有 C、D 两点，C 距
5、A 板 0.5cm，D 距 B 板0.5cm，则（ ）A. 两板间的场强为 400V/mB. C、D 两点的电势相等C. C 点的电势 C=2.0VD. D 点的电势 D=2.0V9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. 电势减小最快的方向，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10细胞膜的厚度等于 700nm(1nm10 9 m)，当膜的内外层之间的电压达 0.4V 时，即可让一价钠离子渗透。 设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时 ( )试
6、卷第 4 页，总 5 页A. 膜内电场强度为 5.71105V/mB. 膜内电场强度为 1.04106V/mC. 每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于 6.41020 JD. 每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于 1.281019 J11天空中有两块乌云，它们之间的竖直距离为 1.0103m，水平相距 5.0103m。受气流影响，两块乌云均以 10m/s 的速率沿水平方向互相靠近，当一块乌云位于另一块乌云正下方时，云间场强达到 1.0106V/m（此时两块云间的电场可视为匀强电场） ，这时空气恰被击穿而变成导体，两块乌云通过空气放电，形成闪电。（1）两块乌云即将放电时云间的电势
7、差为多大？（2） 地面观察者看到闪电后 8.0s 才听到雷声，则闪电发生点离观察者多远？（声音在空气中传播速度约为 340m/s）12如图所示，在匀强电场中，有边长为 L=2m 的等边三角形 ABC，其中 O 点为该三角形的中心，各点的电势分别为 A=2V， B=4V， C=6V，求：（1）O 点的电势为多少？（2）该匀强电场的电场强度大小和方向13如图所示， A、 B、 C、 D 为匀强电场中相邻两个电势差都相等的四个等势面，一个电子经等势面 A 时，动能为 20eV；经等势面 B 时，电势能为10eV；到等势面 C 时，速度刚好为零。已知 B、 D 间距离为 0.15m，求：（已知电子的电
8、荷量为1.60l0 19 C，质量 m9.010 31 kg，电子只受电场力的作用）（1） D 面的电势 D；（2）电场的场强 E；（3）电子飞经 B 面时的速度 vB。试卷第 5 页，总 5 页14如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距 6cm 的 A、B 两点，且UAB=150V，求：（1）电场强度的大小和方向；（2）电场中 A、C 两点相距 14cm，A、C 两点连线与电场线方向成 37夹角，则 C 点与 A 点的电势差 UCA为多少？15平行的带电金属板 A、B 间是匀强电场，如图所示，两板间距离是 5cm，两板间的电压是 60V试问：（1 ）两板间的场强是多大？（2 ）电
9、场中有 P1 和 P2 两点， P1 点离 A 板 0.5cm，P 2 点离 B 板也是 0.5cm，P 1 和 P2 两点间的电势差为多大？（3 ）若 B 板接地， P1 和 P2 两点的电势各是多少伏？本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 1 页，总 6 页参考答案1 D【解析】试题分析：在匀强电场中，电场强度与两点间电势差的关系是两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积在匀强电场中电场强度处处相同公式 U=Ed 只适用于匀强电场由公式 得，在匀强电场中，两点间电势差等于场强与两点间沿电场方向距离的乘积，U=EdAC 错误；在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离
10、越大，电势差越大，由公式 得电场E=Ud强度 E 相同，B 错误；公式 是根据公式 和 结合推导出来， 只适U=Ed W=qUW=qEd W=qEd用于匀强电场，所以公式 只适用于匀强电场，D 正确U=Ed2 B【解析】由题，a、b 两点间的距离为 L 及 ab 连线与电场方向的夹角为 ，则这两点沿电场方向的距离 d=Lcos，a、b 两点间的电势差 U=Ed=ELcos故选 B.点睛：本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式 U=Ed，其次要正确理解 d 的含义：两点沿电场方向的距离3 C【解析】由 UEd，在 d 相同时， E 越大，电势差 U 也越大。因此 UabU bc，因a5V，
11、 c3V，则 b4V，选项 C 正确.4 D【解析】根据 U=Ed 可知，在匀强电场中任意两点的电势差与两点之间沿电场线方向的距离成正比，故 A 错误；在匀强电场中，沿场强的方向电势一定是降低的，但电场中电势降低的方向不就是场强的方向，而电势降低最快的方向才是场强的方向，故 B 错误；电荷在等势面上移动时，由公式： W=qU 可知电场力不做功，但电荷要受电场力，故 C 错误；静电力做正功电势能一定减小，物体动能的变化与合外力的做功有关，所以电场力做正功，则动能不一定增加，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。5 AC【解析】试题分析：将电场反向，小球在水平方向上受到向右的电场力和弹簧的弹
12、力，小本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 2 页，总 6 页球离开弹簧前，根据牛顿第二定律得，小球的加速度为： ，知 a 随 xqEkAxam的增大均匀减小，当脱离弹簧后，小球的加速度为： ，保持不变可知小球先做加速度逐渐减小的加速运动，然后做匀速运动，故 AC 正确，BD 错误考点：考查了牛顿第二定律，带电粒子在电场中的运动6 AC【解析】电子在电场力作用下由 A 到 C，克服电场力做功为 W，则质子从 A 到 C 电场力做功 W，而质子从 A 到 B 电场力做功也为 W，因此 B、C 两点是等势点，B、C 的连线为匀强电场的等势线，电场线垂直于 BC，电场强度的方向
13、从 A 指向 BC，C 对。由 WeU eEdeE a 可解得 E ，A 对。7 ACD【解析】试题分析：电势 与位移 x 图线切线的斜率表示电场强度，则 x=015m 处的场强： 此时的电场力为：F=qE=210 -82106N=004N，滑动摩E=x= 31050.300.15=2.0106V/m擦力大小为：f=mg=0022N=004N，在 x=015m 前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=015m 后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大故AC 正确，B 错误在 x=015m 时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得： qU-fx= mv2，因为 010m
14、 和 015m 处的电势差大约为 1510 5V，代入求解，最大速度12大约为 01m/s故 D 正确故选 ACD考点：电场强度；牛顿第二定律；动能定理【名师点睛】解决本题的关键知道电势 与位移 x 图线的斜率表示电场强度，会根据滑块的受力判断出滑块的运动情况。8 AD【解析】由公式 计算出两板间的场强为 ，则 A 正确； B 板接地，E=Ud E=Ud= 80.02V/m=400V/mB 0， A 8V， UAC4000.510 2 V2V，得 C 6V ；同理得 D2V，D正确，BC 错误；故选 AD.本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 3 页，总 6 页点睛：求某
15、点电势常用的方法是先根据 U=Ed 求出该点与零电势点之间的电势差，再求出这点的电势9 CD【解析】匀强电场中，电场强度处处相等，A 错误；沿着电场线方向两点间的电势差才等于场强和这两点距离的乘积，B 错误；沿着电场线方向，电势降低最快，C 正确；由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 正确；故选 CD.10 AC【解析】 AB、由题意得，膜内电场强度为：E=U/d=0.4/700109V/m5.71105V/m，故 A 正确， B 错误；CD、每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功为：W=qU=1.610190.4=6.41020J，故 C 正确， D 错误。故
16、选： AC。11 1.0109V；2.7210 3m【解析】 （1）当一块乌云位于另一块乌云正下方时，两块乌云间的距离为d1.010 3m。两块乌云间的电势差为： U Ed1.010 61.0103V1.010 9V.（2）光传播到地面所需的时间可以忽略不计，声音在空气中以 3.4102m/s 的速度传播，所以闪电发生点离观察者的距离为：s vt3.410 2m/s8.0s2.7210 3m12 （ 1） O 点的电势为 4V；（2）该匀强电场的电场强度大小为 2v/m，方向由 C 到 A本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 4 页，总 6 页【解析】(1)如图所示, 过
17、 O 点作 AC 的垂线 BD,，则 D 为 AC 的中点， D = =4V 2AC又， B =4V， 则 BD 为等势线，O 在 BD 上，故 O =4V (2)由于电场线与等势线垂直，则 AC 为一条电场线，且电场方向为由 C 到 A 由 U CA =Ed CA 得 E=2v/m 【名师点睛】根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，AC 中点的电势为 4V，则 BD 为一条等势线，CA 连线即为一条电场线，由 BA 间的电势差，由公式 U=Ed 求出场强大小、方向。13 （ 1） 10 V；（2）133V/m；（3）1.8910 6m/s【解析】 （1）电子在等势面 A 处的动能
18、为 20 eV，到等势面 C 处的动能为零，从 A 到 C的过程中，动能减少了 20eV，它的电势能应增加了 20eV。根据在匀强电场中电场力做功的特点，得出电子在 B 等势面处的动能应为 10 eV。已知电子在等势面 B 处的电势能为10 eV，在等势面 B 处的电势能与动能总和为 E EpB EkB（1010）eV0。由此可知，在等势面 C 处的总能也应为零。由于 EkC0 ，所以电子在经等势面C 时的电势能也为零，表明等势面 C 处为零电势面， c 0。依据电子（负电荷）由 A 经 B 至 C 的过程中电势能逐渐增加，即可判定沿A B C D 是电势逐渐降低的方向，且电子每经两相邻等势面
19、，其电势能变化 10eV，相应的电势差应为 U10 V，即 D 面电势应比 C 面电势低 10V，即 D10 V。（2）根据匀强电场的场强 E ，有：Ud本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 5 页，总 6 页E V/m133V/mUBDdBD=10(10)0.15（3）电子经等势面 B 时的动能 EkB10eV，设电子经 B 时的速度为 vB，有：EkB12mv2B解得： vB m/s1.8910 6m/s2EkBm= 2101.6010199.01031点睛：该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等 UAB=UBC，所以 WAB=WBC，从而可以求出粒子在 B 点的动能
20、，即粒子在电场中的总能量(电势能+动能)不变是解题的关键14 （1）2500V/m（2）-280V【解析】试题分析：（1）因为 AB 的电势差为正值，知 A 点的电势高于 B 点，所以电场强度的方向水平向右电场强度 150/2/.6UEVmd （2）CA 间的电势差 UCA=-ELACcos37=-250001408V=-280V考点：电场强度与电势差的关系【名师点睛】解决本题的关键掌握电势差与电场强度的关系，在公式 中，d 表示沿UE电场线方向上的距离。15 （ 1） （2）48(V)（3）6(V) 54(V)1.2103V/m【解析】试题分析：（1）两板间是匀强电场，可应用 求解两板间的场强：（2 ） P1、P 2 两点沿场强方向的距离： ，本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 6 页，总 6 页（3 ） B 板接地，即 B 板电势为零，电场中某点的电势就等于这点与 B 板的电势差所以： ，考点：电势、电势差、电场强度与电势差的关系。【名师点睛】平行金属板间的电场是匀强电场，场强方向由正极板指向负极板，可利用求出电场强度，从而根据 求期间任意两点间的电势差；求电场中某点的电势，要先规定零电势点，一般接地点就是电势零点，然后通过求某点与零电势点间的电势差而确定该点的电势。
