高中物理 第一章 静电场 第6节 电势差与电场强度的关系课后达标检测 新人教版选修3-1

1、电势差与电场强度的关系一、选择题1下列公式中，F、q、E、U、r和d分别表示静电力、电荷量、场强、 电势差及距离，Fk，Ek，E，UABEd，以下说法中正确的是()A它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B只对点电荷或点电荷电场成立，对任何电场都成立C只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场成立D只对点电荷成立，对任何电场都成立导学号答案：C2(多选)(2014高考全国卷)关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()A电场强度的方向处处与等电势面垂直B电场强度为零的地方，电势也为零C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向导学号解析：选A

2、D.电场线(电场强度)的方向总是与等电势面垂直，选项A正确电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度等于零的地方，电势不一定等于零，选项B错误沿着电场线方向，电势不断降落，电势的高低与电场强度的大小无必然关系，选项C错误电场线(电场强度)的方向总是从高的等电势面指向低的等电势面，而且是电势降落最快的方向，选项D正确3.(2016南昌高二月考)如图所示，匀强电场的场强E1 000 V/m，A、B点相距10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60，则UBA之值为()A10 VB10 VC50 V D50 V导学号解析：选C.根据电势差与场强的关系UEd得：UABELABcos 601 0000.1c

3、os 60 V50 V，且沿电场线方向电势降低，即AB，所以UBA50 V，故选C.4(多选)在场强为E1.0102 V/m的匀强电场中，有相距d2.0102 m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为()A1.0 V B2.0 VC3.0 V D4.0 V导学号解析：选AB.由UEd可知当d最大时，U最大，代入数值可得U最大值为2.0 V；当a、b位于同一等势面上时，Uab0，则最小值为零，故A、B可能，C、D不可能5.如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为()A竖直向下，E0.4 N/CB水平向右，E0.4 N/CC水平

4、向左，E40 N/CD水平向右，E40 V/m导学号解析：选D.电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低，故场强方向水平向右，场强大小E V/m40 V/m，故D项正确6.(多选)(2016广州高二检测)如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2 m正点电荷q106 C从A移到B，电场力做功为2106 J，则()A该电场的场强为10 V/mB该电场的方向由A向BCA、B间的电势差为10 VDB点的电势比A点的高导学号解析：选AB.根据电势差公式有：UAB2 V，由此看出A点的电势高于B点的电势，电场方向由A向B.根据E，得场强为10 V/m.7.(多选)如图所示，一电场的电场线分布关

5、于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN.P点在y轴的右侧，MPON.则()AM点的电势比P点的电势高B将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动导学号解析：选AD.由题图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上而且有MP，A正确；将负电荷由O点移到P点要克服电场力做功，即电场力做负功，B错；根据UEd，O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度，所以有UOMUMN，C错；从O点释放带正电粒子后，电场力做正功，该粒子将沿y轴做直线运动，D正确8.(多选)图中虚线为一组间距

6、相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子()A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化导学号解析：选CD.物体做曲线运动时，合外力的方向指向轨迹的凹侧，可知粒子与正电荷排斥，粒子带正电，A错；越靠近正电荷，电场线越密，电场强度越大，粒子所受电场力越大，所以粒子在c点受力最小，B错；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C对；点a、b、c所在的圆为等间距的同心圆，靠近正电荷电场强度较大，由公式UEd可知

7、，UabUbc，所以由a点到b点比由b点到c点电场力对粒子做的功多，根据动能定理可知D对9.(2016玉溪高二检测)如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行，已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为4 V，由此可知c点电势为()A4 V B8 VC12 V D24 V导学号解析：选B.对于匀强电场，adbc，所以c点的电势cbda24 V4 V20 V8 V，B正确二、非选择题10.如图所示，A、B、C是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为A15 V，B3 V，C3 V，试确定场强的方向，并

8、画出电场线导学号解析：根据A、B、C三点电势的特点，在AC连线上取M、N两点，使AMMNNC，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UABEd可知，UAMUMNUNC V6 V由此可知，N3 V，M9 V，B、N两点等电势，BN的连线即为等势线，那么电场线与BN垂直，且电场强度的方向为电势降低最快的方向答案：见解析11.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们之间的距离为2 cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电荷量为2105 C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1 J问：(1)在此过程中，静电力对该电荷做了多少功？(2)A、B两点

9、的电势差UAB为多大？(3)匀强电场的场强为多大？导学号解析：(1)电势能增加多少，静电力就做多少负功，故静电力对电荷做了0.1 J的功(2)由WABqUAB，得UAB V5 000 V.(3)由UABEd，得E5105 V/m.答案：(1)0.1 J(2)5 000 V(3)5105 V/m12.如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求：(1)P板及A点的电势；(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？导学号解析：板间场强方向水平向左，可见Q板是电势最高处Q板接地，则电势Q0，板间各点电势均为负值利用公式E可求出板间匀强电场的场强，再由UEd可求出各点与Q板间的电势差，即各点的电势(1)场强E V/m5102 V/mQ、A间电势差UQAEd5102(104)102 V30 V所以A点电势A30 V，P板电势PUP