高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第6節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 公開(kāi)課獎(jiǎng)

第6節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系（滿分100分，45分鐘完成）班級(jí)_______姓名_______目的要求：1．知道電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)直接關(guān)系；2．知道勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式U＝Ed。第Ⅰ卷(選擇題共48分)選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得6分，對(duì)而不全得3分。選錯(cuò)或不選的得0分。1．下列單位中，是電場(chǎng)強(qiáng)度單位的是 （） A．N/C B．V·m C．V/m D．J/C2．關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的下列說(shuō)法中，正確的是 （） A．勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等，電勢(shì)也處處相等 B．勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相等，各點(diǎn)的電勢(shì)都不相等 C．勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是一簇與電場(chǎng)線垂直的平面 D．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中畫(huà)一條與電場(chǎng)線不垂直的直線，直線上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間的距離成正比3．關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，正確的說(shuō)法是 （） A．在相同距離的兩點(diǎn)上，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大 B．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積 C．電勢(shì)減小最快的方向，必定是場(chǎng)強(qiáng)的方向 D．沿電場(chǎng)線的方向任意相同距離上的電勢(shì)差必定相等4．對(duì)公式的理解，下列說(shuō)法正確的是 （） A．此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)距離越大，則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大 C．公式中d是指a點(diǎn)和b點(diǎn)之間的距離 D．公式中的d是a、b兩個(gè)等勢(shì)面間的垂直距離5．對(duì)于求電場(chǎng)力做功的兩種途徑W＝qU和W＝qEd，下列說(shuō)法正確的是 （） A．W＝qU只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，W＝qEd適用于任何電場(chǎng) B．W＝qEd只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，W＝qU適用于任何電場(chǎng) C．它們都適用于任何電場(chǎng) D．它們都只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)6．如圖1所示，三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢(shì)面，已知這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列。A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)，且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上。A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)依次為φA＝10V和φC＝2V，則B點(diǎn)的電勢(shì)是 （）+圖1CB+圖1CBA B．一定低于6V C．一定高于6V D．無(wú)法確定7．關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式：①；②；③的適用范圍，下列說(shuō)法中正確的是 （） A．三個(gè)公式都只能在真空中適用B．公式②只能在真空中適用，公式①和③在真空中和介質(zhì)中都適用 C．公式②和③只能在真空中適用，公式①在真空中和介質(zhì)中都適用 D．公式①適用于任何電場(chǎng)，公式②只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，公式③只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)8．如圖2所示，兩平金屬板始終與電源兩極相連，電源電壓為，兩板的間距為2cm，而且極板B接地。極板間有C、D兩點(diǎn)，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，則 （）圖2 A．兩板間的場(chǎng)強(qiáng)為400V/m圖2 B．C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 C．C點(diǎn)的電勢(shì)φC＝ D．D點(diǎn)的電勢(shì)φD＝第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，每小題5分，共25分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。9．兩塊平行板相距1m，兩板間的電勢(shì)差為10V，兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為V/m。10．勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為×1010V/m，已知沿電場(chǎng)線方向有A、B兩點(diǎn)，它們之間的距離為5.0cm，一電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功是J。圖360°BEA11．如圖3所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的距離為10cm，AB連線跟電場(chǎng)線成60o角，已知電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2×103V/m，則這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U圖360°BEA圖412．如圖4所示，是一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，已知每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm，由此可確定該勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是________圖4acb圖513．如圖5所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，且電場(chǎng)線與a、b、c共平面，一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下由a運(yùn)動(dòng)到b動(dòng)能減小了ΔE，而一個(gè)質(zhì)子只在電場(chǎng)力作用下由a運(yùn)動(dòng)到c動(dòng)能增加了ΔEacb圖5三、計(jì)算題：本大題共2小題，計(jì)27分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14．（12分）天空中有兩塊烏云，它們之間的豎直距離為×103m，水平相距×103m。受氣流影響，兩塊烏云均以10m （1）兩塊烏云即將放電時(shí)云間的電勢(shì)差為多大？ （2）地面觀察者看到閃電后才聽(tīng)到雷聲，則閃電發(fā)生點(diǎn)離觀察者多遠(yuǎn)？（聲音在空氣中傳播速度約為340m/s）圖615．（15分）如圖6所示，一種靜電除塵器，由兩塊距離1cm的平行金屬板A、B所組成，兩板接上電壓為9kV的直流電源。如果有一塵埃P，其質(zhì)量為10mg，電荷量為×10–9C，試通過(guò)比較塵埃的受力情況，圖6第6節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系參考答案一、選擇題：1．【答案】AC【點(diǎn)撥】由公式和公式可知，A、C正確。2．【答案】CD【點(diǎn)撥】勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等，但是電勢(shì)不一定相等，A、B錯(cuò)誤；因?yàn)榈葎?shì)面跟電場(chǎng)線垂直，C正確；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中畫(huà)一條與電場(chǎng)線不垂直的直線，由公式U＝Elcosθ知，D正確。3．【答案】CD【點(diǎn)撥】勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，A錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)間的電勢(shì)差才等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積，B錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低最快，C正確；由U＝Ed可知，D正確。4．【答案】D【點(diǎn)撥】公式中的d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離，D正確。5．【答案】B【點(diǎn)撥】W＝qU適用于任何電場(chǎng)，而W＝qEd只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，B正確。6．【答案】A【點(diǎn)撥】由U＝Ed，在d相同時(shí)，E越大，電勢(shì)差U也越大。因靠近點(diǎn)電荷處場(chǎng)強(qiáng)大，所以UAB＞UBC，B正確。7．【答案】BD【點(diǎn)撥】是真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，只能在真空中適用；是場(chǎng)強(qiáng)的定義式，在真空中和介質(zhì)中都適用；是計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的公式，在真空中和介質(zhì)中都適用，B、D正確。8．【答案】A【點(diǎn)撥】由公式計(jì)算出兩板間的場(chǎng)強(qiáng)為400V/m，A正確；B板接地，φB＝0，φA＝8V。UAC＝400××10－2V＝2V，得φC＝6V；同理得φD＝2V，D正確。二、填空、實(shí)驗(yàn)題：9．【答案】10V/m【點(diǎn)撥】由公式計(jì)算，場(chǎng)強(qiáng)E＝10V/m。10．【答案】－×10－10J【點(diǎn)撥】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中UAB＝Ed＝×109V，電場(chǎng)力做功W＝eUAB＝－×10－19×109J＝－×10－10J。11．【答案】100V【點(diǎn)撥】由公式得：UAB＝Elcos60o＝100V。12．【答案】水平向左；100V/m【點(diǎn)撥】電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，并且沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，所以電場(chǎng)的方向是水平向左；大?。?00V/m。13．【答案】【點(diǎn)撥】由題意可知b、c兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)面上，由動(dòng)能定理W＝ΔE及W＝qU，有eELsin60°＝ΔE，得。三、計(jì)算題：14．【答案】×109V；×10【解析】（1）當(dāng)一塊烏云位于另一塊烏云正下方時(shí)，兩塊烏云間的距離為d＝×103U＝Ed＝×106××103V＝×109V。（2）光傳播到地面所需的