课时跟踪检测（八） 电势差与电场强度的关系

PAGE第4页共4页课时跟踪检测（八）电势差与电场强度的关系A组—重基础·体现综合1．关于UAB＝eq\f(WAB,q)和WAB＝qUAB的理解，正确的是()A．电场中A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B．在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时WAB较大C．UAB与q、WAB及是否移动电荷都没有关系D．WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关解析：选CUAB＝eq\f(WAB,q)是比值法的量度式，UAB由电场自身决定，选项A错误，选项C正确；由WAB＝qUAB可知WAB与q、UAB有关，与电荷移动的路径无关，选项B、D错误。2.[多选]如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，忽略空气阻力。由此可知()A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小解析：选AB带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功，则电场强度方向向下，Q点的电势比P点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B正确；油滴在P点的电势能最大，选项C错误；油滴在匀强电场中运动的加速度大小不变，选项D错误。3.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。一个电荷量为－5.0×10－8C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为()A．－5.0×10－7J B．5.0×10－7JC．－3.5×10－6J D．3.5×10－6J解析：选BUAB＝φA－φB＝－10V，WAB＝qUAB＝5.0×10－7J，B正确。4．电场中a、b两点间的电势差Uab＝1V，将一电子从a点移到b点，电子克服静电力做的功为1eV，则()A．场强方向一定是由b指向aB．场强方向一定是由a指向bC．电子的电势能增加1eVD．电子的电势能减少1eV解析：选C静电力对电子做负功，所以a点的电势高于b点的电势，但场强方向不一定由a指向b，选项A、B错误；电子克服静电力做的功等于电势能的增加量，选项C正确，选项D错误。5．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断错误的是()A．a、b两点的电势相同B．a、b两点的电场强度相同C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同解析：选B将电荷从O移到a或b电场力做功相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，所以a、b两点的电势相等，故A、C正确；根据点电荷电场强度的叠加，知a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，所以电场强度不同，故B错误；a、b两点的电势相等，根据Ep＝qφ，知同一电荷在a、b两点的电势能相同，故D正确。6.如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10cm，已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7V、8V、7V、5V，则匀强电场的场强大小和方向最接近于()A．70V/m，沿OA方向 B．70V/m，沿OC方向C．80V/m，沿OB方向 D．80V/m，沿BO方向解析：选D在静电场中，电场线和等势面是垂直的，因为φA＝φC＝7V，即A、C两点为等势点，根据匀强电场的特点，过O点的电场线一定垂直于A、C两点的连线。很容易看出场强的方向最接近于BO的方向。由于E＝eq\f(U,d)，所以场强的大小也最接近于eq\f(UBO,OB)＝eq\f(8,0.1)V/m＝80V/m。故D正确。7.如图所示，三条等势线上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，静电力做正功W1，若由c经b移到d，静电力做正功W2，则()A．W1>W2，φ1>φ2 B．W1<W2，φ1<φ2C．W1＝W2，φ1<φ2 D．W1＝W2，φ1>φ2解析：选D由W＝Uq可知，W1＝W2；由Wcd＝Ucd·q，Wcd>0，q>0，可知Ucd>0，故φ1>φ2>φ3，D正确。8.[多选]如图所示的等量异种点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为A、B连线的中点，且ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相等C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷沿A、B连线的中垂线移动时，电场力不做功解析：选ACD由于a、c两点关于b点对称，电场强度的大小和方向均相同，A正确；电场线由a指向c，所以有φa＞φc，B错误；由于ab＝bc，电荷由a移到b和由b移到c时，电场力做功相等，故Uab＝Ubc，C正确；A、B连线的中垂线为等势面，在等势面上移动电荷时，电场力不做功，D正确。9.如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移到B点，静电力做功4.8×10－8J，再由B点移到C点，电荷克服静电力做功4.8×10－8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势。解析：把电荷从A点移到B点UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(4.8×10－8,－2×10－10)V＝－240V即φA－φB＝φA＝－240V。把电荷从B点移到C点UBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(－4.8×10－8,－2×10－10)V＝240V，即φB－φC＝－φC＝240V，所以φC＝－240V。答案：－240V－240VB组—重应用·体现创新10.(2022·湖北高考)密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A．q，r B．2q，rC．2q,2r D．4q,2r解析：选D初始状态下，油滴处于静止状态时，满足Eq＝mg，即eq\f(U,d)q＝eq\f(4,3)πr3·ρg，当电势差调整为2U时，若油滴的半径不变，则满足eq\f(2U,d)q′＝eq\f(4,3)πr3·ρg，可得q′＝eq\f(q,2)，A、B错误；当电势差调整为2U时，若油滴的半径变为2r时，则满足eq\f(2U,d)q′＝eq\f(4,3)π(2r)3·ρg，可得q′＝4q，C错误，D正确。11.避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面。MN是电场线中两个点，下列说法正确的是()A．M点的电势比N点的电势高B．M点的电场强度比N点的电场强度大C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线MN运动电场力做功最少D．CD的电势为零，但其表面附近有些位置的电场线和地面不垂直解析：选A沿电场线方向电势降低，可知M点的电势比N点的电势高，选项A正确；电场线越密集则电场强度越大，可知M点的电场强度比N点的电场强度小，选项B错误；电场力做功与路径无关，则在试探电荷从M点到N点的多条路径中，电场力做功相同，选项C错误；CD的电势为零，是等势面，电场线与等势面正交，可知CD表面附近的电场线和地面都垂直，选项D错误。12.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远处电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6eV、－3.4eV、－1.51eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：(1)a、b、c三点的电势大小；(2)a、b间，b、c间电势差的大小。解析：(1)电子的带电荷量q＝－1.6×10－19C，据电势的定义φ＝eq\f(Ep,q)得，φ