2018年高中物理第1章静电场1.8电势差和电场强度的关系习题新人教版选修3_1
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在高中物理的学习中,电势差和电场强度是静电场中的两个核心概念。电势差(电势差差)代表电荷从一个位置移动到另一个位置时电势能的改变,而电场强度则是衡量电场力作用的强度。这两者之间有着密切的联系。 1. 在第一道题中,小球沿绝缘斜面滑动,如果到达顶端速度不变,说明电场力和重力的分量平衡,使得动能没有变化。根据动能定理,电势能的减少等于重力所做的功,即 mgLsinθ。因此,A选项错误,B选项正确,表明电势差等于重力势能的改变。C选项错误,因为小球做匀速运动时,电场力最小,不一定是最强。D选项不能确定,因为电场的产生方式未知。 2. 第二题中,负电荷的电势能变化与位移x的关系揭示了电场强度的变化情况。在0-x2段曲线对称,表明电场力在该段均匀变化,可能是匀强电场或变强电场。x2-x3段为直线,意味着电场力恒定,所以粒子可能在此段做匀速运动。A选项无法确定电场的方向,B选项中电势关系正确,C选项中粒子在0-x2段可能做匀加速运动,x2-x3段做匀速运动。D选项正确,表明x2-x3段为匀强电场。 3. 第三题涉及匀强电场中电势差与电场力的关系。在梯形ABCD中,电子从A到D,电势降低,电场力做负功。A选项错误,应该是克服电场力做功。B选项错误,应该是克服电场力做功5eV。C选项正确,D选项错误,最小场强可通过电势差除以距离得到。 4. 第四题中,圆周上的电势差与角度的关系说明电场垂直于圆面。结合圆周角与半径的关系,可以得出电场强度和方向。B选项正确,电场垂直于圆面且沿y轴负方向。 5. 第五题,负电荷Q产生的电场,越靠近Q,场强越大,电势越低。因此,a点场强大于b点,但a点电势高于b点。C选项正确,因为负电荷产生的电场线是从高电势指向低电势,且a、b两点距离相等,所以电势差相等。 6. 第六题,等势面的间距给出了电场强度的大小,而电场线垂直于等势面,所以电场方向竖直向下。A选项正确。 7. 第七题,微粒沿直线运动,说明电场力和重力的合力沿斜面方向。根据动能定理,微粒到达B点的动能为2mv^2。B选项正确,加速度等于重力沿斜面的分力除以q。C选项正确,电势差等于重力做功除以电荷量。D选项正确,电势能减少等于重力做功。 8. 第八题,通过负电荷从a到b克服电场力做功,可以计算电场强度。再由电场强度和距离关系求得b到c的电势能变化,以及a、c两点的电势差。 9. 第九题,正电荷两次移动电场力做功相同,可以求得a、b两点间的电势差。再利用三角关系和功的公式,可以求得电场强度。 以上题目涉及的知识点包括:动能定理、电势能与电势差的关系、电场力与电势差的关系、匀强电场的特点、电势与等势面、点电荷产生的电场、电场力做功与电势能变化、电场强度的计算。这些内容对于理解电场的基本性质和电荷在电场中的运动规律至关重要。
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