第一章第六节idifinzY课后强化作业基础夯实1.（2009长沙市一中高二检测）下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（）①场强E = F/q ②场强E= U/d③场强E = kQ/r2④电场力做功 W= UqA .①③B .②③C.②④D.①④答案：D2.下列说法哪些是正确的A .电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零B .电势降落速度最大的方向必为场强方向C.电场中电势高的点场强较大D .电场中场强相等的两点间电势差一定为零答案：解析：A对，由电势差与场强的关系可知B对C错D错.3.如下图所示，匀强电场场强线夹角为60°则U BA之值为A. - 10VC.- 5V答案：C解析：U BA=— Ed =— 100X 0.1 X COS60 V = — 5V.4.（2009河南宝丰一中高二检测）A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上, 线上中点0的距离相等，如图所示，则©----- 芮--- ©A .同一电荷在 A, B两点的电势能相等B .把正电荷从 A点沿直线移动到 B点，C.把正电荷从 A点沿直线移动到 B点，D . A、B连线上的任意两点的电势差为零答案：ABDAB沿场强方向电势必然降低，在某空间中电势处处相等且不为零,E= 100V/m , A、B两点相距 10cm , A、B连线与电场（）则只有场强为零才可能，故B. 10VD. - 5V3V且到连（）电荷的电场强度先增大后减少电荷的电势能先减少后增大5.夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电.设两云团之间电势差保持3X 109v不变，已知空气电离的电场强度（即发生放电时的电场强度）为3X 106V/m , 云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过_________ 秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500C,闪电历时0.01s,则此过程中的平均电流为________ 安培.(提示：电流1=¥)答案：400 50 000解析：设经过时间t后发生放电现象，U3X 103-d则由 U = Ed可知，d =匸，而t = -E 5解之得，t = 400s丄q”500由 1 =；可知，1 = 001A = 50 000A6.如图所示的匀强电场中，有 a、b、c三点，ab= 5cm, bc= 12cm，其中ab沿电场方向，bc 和电场方向成60°角，一个电量为 q = 4X 10—8C的正电荷从a移到b电场力做功为 W1 = 1.2X 10 —7j，求：U ab= E d ab② 所以E =孟=4X 10-8X 5X 10-2V/m = 60V/m⑵把电荷从b移到C,电场力做功W2= qU bc= qE d bc cos60 °=4X 10-8X 60X 12X 10-2X 0.5J=1.44 X 10-7J(3)a与c间的电势差U ac= U ab + U bc= E d ab + E d bc COS60 °=(60X 5X 10-2+ 60X 12X 10-2X 0.5)V = 6.6VW1+ W2U ac也可以用 U ac= --------- 求解.q7•平行金属板 A、B带电后，板间产生匀强电场，如下图所示，两板间距是板间电压是60V.求：(1)两板间的场强.(2)电场中有 P1和P2两点，P1点距离 A板0.5cm , P2点距离B板也是0.5cm.P1、P2两点间电势差多大？(3)若将B板接地，P1与P2两点的电势各是多少伏？(1)匀强电场的电场强度E;(2)电荷从b移到c,电场力做的功(3)a、c两点的电势差 U答案：(1)60V/m (2)1.44 X 10—7J解析：(1)从a到b电场力做功W1= qU ab ①ac.W2；(3)6.6V1.2 X 10—75cm，两fil答案：(1)1.2 x 103V/m ; (2)48V ; (3)54V ; 6V 解析：( U E=石= d 5 x 10(2)P 1、P 2两点间沿场强方向的距离： d= 4.0cm,所以 UP 1P 2= Ed= 1.2X 103x 4X 10—2V =48 V. （3）B 板接地，选其电势为零，电场中某点的电势就等于该点与 0P = E d 1 = 1.2X 103x 4.5X 10 —2V = 54V , 0P= 1.2 x 103x 0.5X 10—2V = 6V.能力提升1•在水深超过200m 的深海，光线极少，能见度极小•有一种电鳗具有特殊的适应性， 能通过自身发出生物电， 获得食物，威胁敌害，保护自己.若该鱼鳗的头尾相当于两个电极， 它在海水中产生的电场强度达 104V/m ，可击昏敌害，鱼鳗身长为 50cm ，则电鳗在放电时产 生的瞬间电压为 （ ）A. 10V C. 5000V答案： 解析： 由U = Ed 可知，电鳗在放电时产生的瞬间电压为U = Ed = 104x 0.5V = 5000V2•如图所示，在沿 x 轴正向的匀强电场 E 中，有一动点 A 以0为圆心，r 为半径做逆 时针转动，当OA 与x 轴正向成0角时，O 、A 两点间的电势差为 （ ）A . U OA = E r C. U oA = E rcos 0答案：C（1）两板之间是匀强电场，由 60 —V/m = 1.2x 103V/m. B 板的电势差.所以500V 10000VC瞬间电压即瞬间电势差,求电势差有两个公式： 一是匀强电场中电势差与电场强U = Ed;二是电势差的定义式 U = ¥.本题显然不能用 U =M动电荷作功的问题.题目中也没有说明电鳗的头尾间产生的电场是不是匀强电场， 该电场惟一确定的场强值，这意味着我们可以把它当匀强电场处理，因此，可以用 求解了.度的关系式但告诉了 U = EdB . U OA = E •sin 0 D. U oA =— Er COS0,因为不存在移解析：由图可知OA沿场强方向的距离为：d= OA cos 0= rcos 0,根据匀强电场中场强与电势差的关系：U oA= E d= Ercos 0,选C.3.（2009德州高二检测）如图所示，两块不带电的竖直平行金属板相距为d, —个重为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（）答案：—雰—E k F k U U AB解析：由动能定理得：qU = 0— E k，即U =----- =——，而—=q e2d刚3E k即松=—£.5.质量为m,电量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率点，其速度方向改变角度为0(弧度),AB弧长为S,如图所示，则= ________ .AB弧中点的场强大小 E = ____________ (不计重力).A ”2答案：0曲sq6•如图所示，在匀强电场中，一电荷量为q = 5.0X 10-10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移动到C点，电场力做的功都是 3.0 X 10-J已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab = 20cm , 0= 37°.求：(1)a、b两点间的电势差；(2)匀强电场的场强大小；(3)电场强度的方向.解析：⑴因为正电荷q从a到b和从a到c,电场力做功相等，所以由W= qU可得U ab8W ab 3.0X 1cr=U ac, b、C两点在同一等势面上，U ab= = 10V = 60V.q 5.0X 10-10(2)由 U = Ed 得,A GAuGdC.GT 答案：CB2B.2U2GdDPGd解析：由E = U■和tan45 =^，解得q= 口 -4 .如图所示，一个动能为E k的电子垂直于、 2大深度为3d，设电子电荷量为 e, A板接地，则A板从小孔C进入匀强电场，能达到的最B板电势为V.}{仆3U 3E kd，得U AB = 2 =— 2e，v沿圆弧从A点运动到B AB两点间的电势差U ABAiiU U ab 60 E= T= =--、/, -V/m = 375V/m.d ab cos37 ° 0.2 X 0.8(3)由匀强电场电场线和等势面关系可知，场强与 ac 平行且由a 指向C.7. 如右图所示，在空气中放置两块金属板， 板间距离d 为5.0mm ，电源电压U 为150V ， 当S 断开，金属板不带电时，极板中的油滴匀速下落，速度为 V 0；然后闭合S,则油滴匀速 上升，其速度大小也是 V 0,已测得油滴直径为1.10X 10「6m ，密度P 为1.05X 103kg/m 3.已知空气阻力F 阻和速度v o 成正比, 即F 阻=kv o ,空气浮力不计.基元电荷 e 为1.6X 1^19C, g 取10m/s 2,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？ 答案：(1)4.8 X 10^ 19C(2)多余3个电子解析：油滴匀速下落时，仅受重力和阻力作用，且 升，阻力方向向下， 求油滴所带的电荷量2 p|nR 3g d由①②③式联立可得q = ------- U ---- 2X 1.05X 103X 4X 3.14X (0.55 X 10-6)3X 10X 5X 10-3=~ C=4.8X 10- 19Cq 4.8 X 10- 19(2)n= -------- 19 = 3(多余3个电子)e 1.6 X 10-19U ab F 阻=mg.当S 闭合时，油滴匀速上 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q.F 阻=mg ① 匀速上升时mg+ F 阻=q d ②4 已知m= p3nR 3③ (1)匀速下落时 150。