高中物理第2章電場(chǎng)與示波器電場(chǎng)能的性質(zhì)的應(yīng)用習(xí)題課滬科版選修3-1(編輯修改稿)
2024-12-25 23:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向下 答案 D 解析 把電荷 q 從 A移到 B，電場(chǎng)力不做功，說明 A、 B 兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上．因該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面應(yīng)為平面，故題圖中直線 AB 即為等勢(shì)線 ，電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)垂直于 AB，可見，選項(xiàng) A、 B錯(cuò)誤； UBC＝ WBCq ＝ － 10－ 310－ 5 V＝－ 173 V，說明 B點(diǎn)電勢(shì)比 C 點(diǎn)低173 V，因電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向，所以場(chǎng)強(qiáng)方向必垂直于 AB 斜向下，電場(chǎng)強(qiáng)度大小 E＝ Ud＝ UCBBC sin 60176。＝ 173 32 V/m＝ 1 000 V/m，因此選項(xiàng) D 正確， C 錯(cuò)誤． 3． (電勢(shì)、電勢(shì)差、電場(chǎng)力做功的計(jì)算 )如圖 8所示， a、 b、 c、 d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中四個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間距離均為 2 cm，已知 UAC＝ 60 V，求： 圖 8 (1)設(shè) B 點(diǎn)電勢(shì)為零，求 A、 C、 D、 P 點(diǎn)的電勢(shì)； (2)將 q＝－ 10－ 10 C 的點(diǎn)電荷由 A移到 D，電場(chǎng)力所做的功 WAD； (3)將 q＝ 10－ 10 C的點(diǎn)電荷由 B移到 C，再經(jīng)過 D 最后回到 P，電場(chǎng)力所做的功 WBCDP. 答案 (1)30 V － 30 V － 60 V 0 (2)－ 10－ 9 J (3)0 解析 (1)由題意可知 φP＝ φB＝ 0 UAC＝ 60 V， UAB＝ UBC，所以 UAB＝ φA－ 0＝ 30 V 則 φA＝ 30 V，同理 φC＝－ 30 V， φD＝－ 60 V (2)WAD＝ qUAD＝ q(φA－ φD)＝－ 10－ 9 J (3)由于電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，所以做功為 WBCDP＝ qUBP＝ 0. 4． (電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)問題 )如圖 9所示， Q為固定的正點(diǎn)電荷， A、 B 兩點(diǎn)在 Q 的正上方和 Q相距分別為 h 和 ，將另一點(diǎn)電荷從 A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)速度正好變?yōu)榱?，若此電荷?A點(diǎn)處的加速度大小為 34g， 求： 圖 9 (1)此電荷在 B 點(diǎn)處的加速度； (2)A、 B 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 (用 Q 和 h 表示 )． 答案 (1)3g，方向豎直向上 (2)－ 3kQh 解析 (1)由題意可知，這一電荷必為正電荷，設(shè)其電荷量為 q，由牛頓第二定律得，在 A點(diǎn)時(shí)： mg－ kQqh2＝ m34 g．在 B 點(diǎn)時(shí)： k Qq － mg＝ maB，解得 aB＝ 3g，方向豎直向上． (2)從 A到 B 的過程，由動(dòng)能定理得 mg(h－ )＋ qUAB＝ 0，解得 UAB＝－ 3kQh . 題組一 電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功的綜合分析 1．關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能的說法正確的是 ( ) A．電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能也越大 B．電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，電荷量越大，所具有的電勢(shì)能也越大 C．在正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的任意一點(diǎn)處，正電荷所具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能 D．在負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的任意一點(diǎn)處，正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能 答案 CD 解析 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，正電荷的電勢(shì)能越來越小，負(fù)電荷的電勢(shì)能卻越來越大． 1 所示， a、 b、 c 為電場(chǎng)中同一條水平方向電場(chǎng)線上的三點(diǎn)， c 為 ab 的中點(diǎn)， a、 b 電勢(shì)分別為 φa＝ 5 V、 φb＝ 3 V．下列敘述正確的是 ( ) 圖 1 A．該電場(chǎng)在 c 點(diǎn)處的電勢(shì)一定為 4 V B． a 點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng) Ea 一定大于 b 點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng) Eb C．一正電荷從 c 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)電勢(shì)能一定減少 D．一正電荷運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力方向由 c 指向 a 答案 C 解析 由于 無法確定該電場(chǎng)是否為勻強(qiáng)電場(chǎng)及 a、 b、 c 處場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，所以 A、 B 錯(cuò)．正電荷運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)受力方向?yàn)橛?a 指向 c，故 D 錯(cuò)． 3．等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線和中垂線如圖 2 所示，現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷先從圖中的 a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到 b 點(diǎn)，再從 b 點(diǎn)沿直線移動(dòng)到 c 點(diǎn)，則試探電荷在此全過程中 ( ) 圖 2 A．所受電場(chǎng)力的方向不變 B．所受電場(chǎng)力的大小恒定 C．電勢(shì)能一直減小 D．電勢(shì)能先不變后減小 答案 AD 解析 ab
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