2018-2019学年人教版选修3-1 电势差与电场强度的关系 课时作业
2018-2019学年人教版选修3-1      电势差与电场强度的关系   课时作业第4页

(多选)如图所示,长为l、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中。一电荷量为+q、质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面上滑,到达斜面顶端N的速度仍为v0,则(  )

A.小球在N点的电势能小于在M点的电势能

B.M、N两点的电势差为mgl/q

C.电场强度等于mgtanθ/q

D.电场强度等于mgsinθ/q

解析:带电小球从M到N的过程中,只有重力和静电力做功,由动能定理WMN-mglsin θ=0

  得WMN=mglsin θ>0,所以电势能减少,A正确;

  M点与N点的电势差UMN=W_MN/q=mglsinθ/q,故B错误;

  电场强度E=U_MN/d=mglsinθ/(ql"·" cosθ)=mgtanθ/q,C正确,D错误。

答案:AC

7.

如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1 m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=100 V/m,则O、P两点间的电势差可表示为(  )

A.UOP=-10sin θ V B.UOP=10sin θ V

C.UOP=-10cos θ V D.UOP=10cos θ V

解析:由题图可知匀强电场的方向沿y轴负方向。沿着电场线的方向电势是降低的,所以P点的电势高于O点的电势,O、P两点的电势差UOP为负值。根据电势差与电场强度的关系UOP=-Ed=-E·Rsin θ=-10sin θ V,所以A正确。

答案:A

8.

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点静电力所做的功为W,则(  )

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:在匀强电场中,沿AB方向电势是均匀降落的,D为AB的中点,则φD=(φ_A+φ_B)/2=(14+6)/2 V=10 V,从D点移到C点静电力所做的功为W=qUDC=q(φD-φC)=1×10-6×(10-2) J=8×10-6 J;由题图及各点电势可知,电场方向不沿AB方向,所以电场强度E>U_AB/("|" AB"|" )=(φ_A "-" φ_B)/("|" AB"|" )=8 V/m,正确选项为A。

答案:A

9.