高中物理 第一章 第6节 电势差与电场强度的关系同步课堂检测 新人教版选修3-1

【创新方案】高中物理第一章第6节电势差与电场强度的关系同步课堂检测新人教版选修31．下列对关系式Uab＝Ed的理解，正确的是()A．式中的d是a、b两点间的距离B．a、b两点间距离越大，电势差越大C．d是a、b两个等势面的距离D．此式适用于任何电场解析：公式Uab＝Ed只适用于匀强电场，其中d为沿电场强度方向上的距离，故C项正确。答案：C2．关于静电场，下列结论普遍成立的是()A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．在场强大的匀强电场中移动电荷，静电力做功多解析：电势的高低与电场强度的大小无关，A错；电场中任意两点间的电势差不仅与这两点的场强有关，还与这两点沿电场线方向的距离有关，B错；在D项中W＝qEd，电场力做功不仅与电场强度E有关，还与沿电场方向的距离d有关，D错。只有C项正确。答案：C3．如图1为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为()图1A．E＝100V/m，竖直向下B．E＝100V/m，竖直向上C．E＝100V/m，水平向左D．E＝100V/m，水平向右解析：电场方向与等势面垂直且指向电势降低的方向，故电场方向水平向左，由U＝Ed可得：E＝eq\f(U,d)＝eq\f(2,2×10－2)V/m＝100V/m，故C正确。答案：C4．如图2中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是φa＝5V，φb＝2V，φc＝4V，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是()图2解析：由题意可知，Uab＝5V－2V＝3V，Uac＝5V－4V＝1V，在a、b连线上找一点d，使其电势φd＝4V，则Uad＝5V－4V＝1V。由于Uad＝eq\f(1,3)Uab，所以ad＝eq\f(1,3)ab，cd连线为等势线，电场强度的方向与cd连线垂直指向电势降落的方向，故D选项正确。答案：D5．场强为E＝1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10－2m的a、b两点，则a、bA．1.0V B．2.0VC．3.0V D．4.0V解析：a、b两等势面的最大距离d＝2.0×10－2m，故由公式U＝Ed可得a、b间的最大电势差Umax＝2V，所以Uab≤2V，故A、B正确。答案：AB6.在如图3所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是()A．A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差UAA′相等 图3B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小D．带电的粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同解析：A、D两点间电势差UAD等于零，A、A′两点间电势差UAA′不为零，故选项A错误；带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点电场力做的功等于从A点移到A′点的，电场力做正功，故选项B正确；带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做负功，电势能增大，选项C错误；带电的粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同，电场力做功和路径无关，故选项D正确。答案：BD7.如图4所示，匀强电场中A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面。现有一电子，在电场力作用下由A至C动能减少W，而质子在电场力作用下由A至B动能增加W，则对该匀强电场场强的大小和方向的判定，正确的是() 图4A．E＝eq\f(2\r(3)W,3ae)，方向垂直BC并由A指向BCB．E＝eq\f(2\r(3)W,6ae)，方向垂直BC并由A指向BCC．E＝eq\f(2\r(3)W,3ae)，方向垂直AC并由B指向ACD．E＝eq\f(2\r(3)W,6ae)，方向垂直AB并由C指向AB解析：电子在电场力作用下由A到C，克服电场力做功为W，则质子从A到C电场力做功W，而质子从A到B电场力做功也为W，因此B、C两点是等势点，B、C的连线为匀强电场的等势线，电场线垂直于BC，电场强度的方向从A指向BC。由W＝eU＝eEd＝eE·eq\f(\r(3),2)a可解得E＝eq\f(2\r(3)W,3ae)。答案：A8．ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别是φA＝15V、φB＝3V、φC＝－3V，由此可以推断D点电势是多少伏？解析：根据A、B、C三点电势的特点，连结A、C并在AC连线上取M、N两点使AM＝MN＝NC，如图所示。尽管AC不一定是场强方向，但可以肯定AM、MN、NC在场强方向上的投影长度相等。由U＝Ed可知，UAM＝UMN＝UNC＝eq\f(φA－φC,3)＝eq\f(15－－3,3)V＝6V。由此可知，φN＝3V，φM＝9V，B、N两点在同一等势面上。根据几何知识不难证明MD平行于BN，即MD也为等势面，所以φD＝φM＝9V。答案：9V9.(·兖州高二检测)如图5所示，在匀强电场中有A、B两点，间距为2cm。两点的连线与场强方向成60°角，将一个带电荷量为－2×10－5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？(2)A、B两点间的电势差为多少？ 图5(3)匀强电场的场强为多大？解析：(1)WAB＝EpA－EpB＝－0.1J(2)UAB＝eq\f(WAB,q)＝