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1、课时分层作业(六)探讨电场的能的性质(二)基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是()A.电场强度的方向到处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小渐渐减小,电势也渐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势着陆最快的方向AD依据电场强度与电势的关系解题.电场线(电场强度)的方向总是与等电势面垂直,选项A正确.电场强度和电势是两个不同的物理量,电场强度等于零的地方,电势不肯定等于零,选项B错误.沿着电场线方向,电势不断着陆,电势的凹凸与电场强度的大小无必定关系,选项C错误.
2、电场线(电场强度)的方向总是从高的等电势面指向低的等电势面,而且是电势着陆最快的方向,选项D正确.2.(多选)心人为电场中的两点,且。点电势高于b点,则可知()A.把负电荷从。点移到人点静电力做负功,电势能增加B.把正电荷从点移到点静电力做正功,电势能削减C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要削减D.无论是否有电荷移动,。点电势能总是大于b点的电势能AB正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大,而负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小,可知正电荷从4移到电势能减小,负电荷从Q移到b电势能增加.无论正电荷还是负电荷,静电力做正功电势能减小,静电力做负功电势能增加,因此A、B正确,C错误
3、.对D选项,首先要清晰,在电场中某点放入电荷,这个电荷就具有电势能,如重力势能属于物体和地球构成的系统一样,电势能是由放入电场的电荷和电场共同确定的,不明确放在服b点的电荷性质,不能比较其电势能凹凸;若服人两点不放入电荷,单就电场中的某点,不存在电势能问题,因此D选项错误.3.(多选)如图2-3-17所示,电场中有4、B两点,则下列说法正确的是(【导学号:69682075图2-3-17A.电势QB,场强EaEbB.电势9a98,场强EaEpa.4.如图2-3-18所示,匀强电场场强E=100Vm,4、3两点相距IOCm,A、3连线与电场线夹角为60。,则Uba的值为()图2-3-18A.-IO
4、VB.IOVC.-5VD.-53VCA.B两点沿电场线方向的距离:J=cos60=0.1Im=0.05m,B点的电势低于A点电势:Um=-Ed=-100X0.05V=5V.5.如图2319所示,两个等量异种电荷在真空中相隔肯定距离,。0,代表两点电荷连线的中垂面,在两点电荷之间取图示1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是()【导学号:69682076)图2-3-19A. 3B.23C.22D.93929等髭异种电荷A本题所涉及的是带等量异种电荷四周的电场线和等势面.先画出带等量异种电荷四周的电场线和等势面,如图所示,依据沿着电场线方向电势越来越低,得3.16.如图2320所示,三个同心圆是以
5、点电荷一。为圆心的等势面,下列说法正确的是()图2-3-20A.将电荷+4由8点移到C点,电场力做正功B. 一个点电荷十夕在3点具有的电势能比在A点的小C. 一个点电荷+夕在B点所受的电场力比在A点的大D.将同一电荷从B点移到。点,电场力做功比由B点移到。点多A将+q由B移到C,电场力做正功,A正确.+q在8点电势能比A点大,B错误.+q在8点受的电场力比A点的小,C错误,由于。、。在同一等势面上,故WBD=WD错误.二、非选择题(14分)7.如图2-3-21所示,三条曲线表示三条等势线,其电势c=0,即A=10V,SD=-30V,将电量q=1.2X10-6C的电荷在电场中移动.图2-3-21
6、(1)把这个电荷从C移到。,电场力做功多少?(2)把这个电荷从。移到8再移到A,电势能改变多少?【导学号:69682077【解析】由于Uco=0-(-30)V=30V,故WcD=qUcD=1.210630J=3.6l05J.(2)=-30V-10V=-40V故W。A=WoA=L2X10f(_4O)J=-4.8105JEp=-=4.8105J,电荷的电势能增加.【答案】(1)3.6105J(2)增加4.8X1(5j实力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1.(多选)如图2-3-22所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、。、C三点所在的
7、直线平行于两电荷的连线,且a与C关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下推断正确的是()图2-3-22A. 点场强大于d点场强B. b点场强小于d点场强C.。、人两点间的电势差等于氏C两点间的电势差D.摸索电荷+夕在。点的电势能小于在C点的电势能BC依据等量异种点电荷的电场的分布特点可知选项A错误,B正确;因为a、b、C三点所在直线平行于两电荷的连线,且。与C关于MN对称,、b两点间的电势差等于。、C两点间的电势差,选项C正确;依据等量异种点电荷的电场的分布特点,。点的电势高于C点的电势,所以摸索电荷+q在。点的电势能大于在C点的电势能,选项D错误.2.(多选)一粒子从A点射
8、入电场,从8点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图2323所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有()【导学号:69682078图2-3-23A.粒子带负电荷B.粒子的加速度先不变,后变小C.粒子的速度不断增大D.粒子的电势能先减小,后增大AB依据电场线与等势而垂直并指向电势低的等势面,可大致画出电场线的形态,粒子在电场力的作用下轨迹向下弯曲,依据曲线运动的特点,可以确定电场力指向轨迹内侧,与场强方向相反,所以粒子带负电,选项A正确;等势面先是平行等距,后变得稀疏,则电场强度先不变后变小,粒子受到的电场力先不变后变小,加速度先不变后变小,选项B正确;电场力对粒子做
9、负功,所以粒子的速度减小,选项C错误;电场力始终做负功,由功能关系可知,粒子的电势能始终增加,选项D错误.3.如图2-3-24中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为一8eV时,它的动能应为()图2324A. 8 eVB. 13eVC. 20eVD.34eVC由图可推断b点电势高于。点电势,设各等势面间电势差为Uf则由能量守恒,一2%+26eV=Ug+5eV,所以Uq=7eV,所以,点电荷能量为7eV+5eV=12e
10、V,当电势能为一8eV时,动能为12eV一(一8eV)=20eV.故C正确.4.(多选)如图23-25,水平线上的。点放置一点电荷,图中画出电荷四周对称分布的几条电场线.以水平线上的某点0,为圆心画一个圆,与电场线分别相交于、b、c、d、e,下列说法正确的是()【导学号:69682079图2-3-25A.Ae两点的电场强度不相同B.。点电势低于C点电势C.b、C两点间电势差等于e、d两点间电势差D.电子沿圆周由d到。,电场力做正功ABC由图看出,b、e两点电场强度的大小相等,但方向不同,而电场强度是矢量,所以。、e两点的电场强度不同,A正确;依据顺着电场线电势渐渐降低可知,离点电荷O越远,电势
11、越低,故。点电势低于。点电势,B正确:依据对称性可知,C、两点间电势差与e、两点间电势差相等,C正确;d点的电势高于。点的电势,由Ep=q=-e,则知电子在d点的电势能小于在匕点的电势能,依据功能关系可知,电子沿圆周由d到bf电场力做负功,故D错误.二、非选择题(本题共2小题,共26分)5. (12分)如图2-3-26所示,匀强电场电场线与AC平行,把10一8c的负电荷从A点移到3点,静电力做功6X1(8J,45长6cm,43与AC成60。角.求:图2-3-26(1)电场方向;(2)设3处电势为IV,则A处电势为多少?(3)电子在A点电势能为多少?【解析】(1)将负电荷A移至S静电力做正功,所
12、以负电荷所受静电力方向由A指向。.因为是负电荷,场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向由C指向A.(2)由WAB=EPAEpB=q(fpA(PB),得6X1(11V=TV.(3)电子在A点的电势能EpA=qA=(-e)(-5V)=5eV.【答案】(1)由C指向4(2)-5V(3)5eV6. (14分)在电场中的一条电场线上有4、B两点,如图2.3-27所示.若将一负电荷4=2.0X107C从A点移至8点,电荷克服电场力做功4.0X104J.试求:图2-3-27(1)电场方向;(2)A.8两点的电势差,哪一点电势高?(3)在这一过程中,电荷的电势能怎样改变?(4)如在这一电场中有另一点C,已知Uac=500V,若把这一负电荷从8移至。电场力做多少功?是正功还是负功?【导学号:69682080【解析】(1)场强方向水平向右.(2)沿电场方向电势降低,故那98,V=2 000 V.W-4.0104=7=-2,0X10-7(3)Ep=-W=4.0IO-4J,故电势能增加了4.0104J.(4)因为UAB=2000V,Uac=500V所以Ubc=Uac-Uab=-500V故Wbc=cjUbc-2.0107(-1500)J=3.0104J因此电场力做正功.【答案】见解析