2012017学年高中物理6电势差与电场强度的关系课时作业新人教版选修1资料

6 6．电势差与电场强度的关系．电势差与电场强度的关系 1．关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是 A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 B．沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必定相等 C．电势降低的方向必是场强方向 D．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大 解析本题的关键是理解匀强电场中场强与电势差的关系， 公式E＝ 中，d是沿场强 方向上两点的距离，由此很容易判断出A 错，D 错，B 项正确．场强的方向是电势降低“最 快的”方向，电场降低的方向不一定是场强方向，故C 项错误． 答案B 2. U d 如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m，A、B两点相距 10 cm，A、B连线与电场线夹角 为 60，则UBA的值为 A．－10 V C．－5 V 解析A、B两点沿电场线方向的距离 B．10 V D．－5 3 V d＝lcos 60＝0.1 m＝0.05 m B点的电势低于A点电势，且 UBA＝－Ed＝－1000.05 V＝－5 V 答案C 3. 如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的 距离，在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q，已知在＋Q的电场中b、c两点间的电 势差为U，将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是 A．静电力做功qU 1 1 2 B．克服静电力做功qU C．静电力做功大于qU D．静电力做功小于qU 解析 点电荷周围的电场线是直线， 由电场线的分布特点， 离点电荷越远， 场强越弱， 即d、e处的场强小于b、c处的场强， 结合电场强度与电势差的关系， 可以定性判断出UdeUbc， 所以WdeqU.又因为静电力方向和点电荷移动方向相同，故静电力做正功．故正确答案为D. 答案D 4．a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势依次为10 V、2 V、6 V；三点在同一平 面上，下列图中电场强度的方向表示正确的是 解析c点电势与a、b点的电势各相差 4 V，因此c点与a、b点连线的中点电势相 同，连接c点与a、b点连线的中点则为一条等势线，电场强度方向应垂直于该等势面并且 指向电势较低的方向．选项C 正确． 答案C 5. 如图所示， 平面内有一菱形abcd，O点为其两对角线的交点． 空间存在一未知的静电场， 方向与菱形所在平面平行，有一电子，若从a点运动至d点，电势能就会增加 ΔE，若从d 点运动至c点，电势能就会减少 ΔE，那么此空间存在的静电场可能是 A．方向垂直于ac、并由b指向d的匀强电场 B．方向垂直于bd，并由c指向a的匀强电场 C．位于O点的正点电荷形成的电场 D．位于b点的负点电荷形成的电场 解析从a点运动至d点，电势能就会增加ΔE，从d点运动至c点，电势能就会减 少 ΔE，可断定a点和c点电场相交，若是匀强电场，则ac连线即为等势线，电场线与等 势线垂直．又因为移动的是电子，带负电，沿电场线方向，负电荷电势能增加，故电场线的 方向是由b指向d，如果该电场是位于O点的正点电荷形成的电场，画出电场线和等势面就 会发现，a、c在同一等势面上，而且离正点电荷越远，电子的电势能越大，故选A、C. 答案AC 6. 2 如图所示，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r＝OA为半径做逆时 针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向E方向成 θ 角，则此圆周上各点与 A点间最大的电势差为 A．U＝Er C．U＝Ercos θ ＋1 B．U＝Ersin θ ＋1 D．U＝2Er 解析由U＝Ed知，与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点， d max＝r＋rcos θ ，所以 U max＝Ercos θ ＋1，C 对． 答案C 7. 如图所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有 A．电子沿AC运动时受到的电场力越来越小 B．电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大 C．电势 φ A＞φB＞φC D．电势差UAB＝UBC 解析由A到C，电子的速度越来越小，可知其动能越来越小，电势能越来越大，电 场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由A到C，由此可知这是－Q形 成的电场，因此越靠近－Q，电场线越密，场强也就越大，电子所受电场力也就越大，所以 A 不对，B 对．又因为沿电场线方向电势逐渐降低， 所以 C 对．又因为此电场不是匀强电场， 沿电场线方向电势不是均匀降落，故UAB≠UBC，所以 D 错，故 B、C 正确． 答案BC 8．如图所示，在电场强度E＝210 V/m 的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4 cm， 3 MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝210－9 C的正电荷从B移动 到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为 3 A．0.1610 J C．－0.1610 J －6 －6 B．0.1210 J D．－0.1210 J －6 －6 解析B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功．由M到A电场力做负功． W＝qU＝qEd＝210－92103410－2 J＝0.1610－6 J. 即电场力做功为－0.1610 J. 答案C 9. －6 2014聊城市东阿一中高二测试图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC， ∠ABC＝60，BC＝20 cm.把一个电荷量q＝10 C 的正电荷从A移到B，静电力做功为零； 从B移到C，静电力做功为－1.7310 J，则该匀强电场的场强大小和方向是 A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AC向右 C．1 000 V/m，垂直AB斜向上 D．1 000 V/m，垂直AB斜向下 解析 －3 －5 正电荷从A移到B静电力做功为零，AB线为等势线；正电荷从B移到C静电力做负功， WBC UBC＝＝－173 V0，φ BφC，因电场线与等势线垂直，且指向电势较低的点，如图所示， q 故该匀强电场的场强方向垂直AB斜向下； 场强大小E＝ 选项 D 正确． 答案D 10. 4 UBC173 ＝ V/m＝1 000 V/m. dCD0.2 sin 60 如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE＝EF.K、M、L分别为过 D、E、F三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线 所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c 点电场力做功的数值，则 A．|Wab|＝|Wbc| B．|Wab|＜|Wbc| C．粒子由a点到b点，动能减少 D．a点的电势较b点的电势低 解析由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U＝Ed 知|Uab|＞|Ubc|，而W＝qU，所以|Wab|＞|Wbc|，则 A、B 均错误；从带负电粒子的运动轨迹可 知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D 错误；粒子由a点到b点