【推荐】专题1-6 电势差与电场强度的关系（练）-2017-2018学年高二物理同步精品课堂（提升版）（选修3-1）

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‎1．如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q=1×10﹣5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为﹣×10﹣3J，则该匀强电场的场强大小和方向是： （ ）‎ A．866V/m，垂直AC向上 B．866V/m，垂直AC向下 C．1000V/m，垂直AB斜向上 D．1000V/m，垂直AB斜向下 ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题根据题设条件找到等势点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，并由高电势处指向低电势处作电场线是常规思路。‎ ‎2．A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面，一个电子垂直经过等势面D的动能为20qV，经过等势面C时的电势能为-10eV，到达等势面B时的速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，不计电子的重力，下列说法中正确的是： （ ）‎ A．C等势面的电势为5 V B．匀强电场的场强为200 V/m C．电子再次经过D等势面时，动能为10eV D．电子的运动是匀变速曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 电子从D到B过程，根据动能定理得：-eUDB=0-EkD，解得，UDB=20V；-eUDC=EKC-EKD，联立以上三式，求得：EKC=EKD=10eV；所以电子的总能量：E=EKC+EPC=0；到达等势面B时的速度恰好为零，电子的动能为0，所以该电场中的等势面B是0势能面．由于是等差的等势面，则知，C等势面的电势为10V．故A错误；对于BD段：电场强度为．故B正确；根据能量守恒可知，电子再次经过D等势面时，电势能不变，动能不变，其动能仍为20eV；故C错误；据电场线与等势面垂直可知，该电场是匀强电场，电子做匀变速直线运动．故D错误．故选B。‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式，以及电场力做功与电势差的关系。‎ ‎3．如图中，A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA=10V、φB=2V、φC=6V，ABC三点在同一平面内，下列图中电场强度的方向表示正确的是： （ ）‎ ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题的技巧是找等势点，作等势线．知道匀强电场中两点连线的中点处的电势等于两端点电势的平均值.‎ ‎4．如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50 V，φb＝－20 V，则a、b连线的中点c的电势φc应为： （ ）‎ A．φc＝－35 V B．φc>－35 V C．φc<－35 V D．无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U=Ed可知，c、a间电势差Uca大于b、c间电势差Ubc，即φc-φa＞φb-φc，得到．故选B.‎ ‎【名师点睛】本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．电场线密集的地方场强较大；此题是常规题。‎ ‎5．空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，x轴上两点BC点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法正确的是： （ ）‎ A． EBx的大小小于Ecx 的大小 B．EBx的方向沿x轴正方向 C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解，并要求学生能灵活应用微分法；故此题的难度较大。‎ ‎6．如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是AB连线的中点．已知A点的电势为φA＝50 V，B点的电势为φB＝10 V，则C点的电势： （ ）‎ A．φC＝30 V B．φC>30 V C．φC<30 V D．上述选项都不正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U=Ed可知，a、c间电势差Uac大于b、c间电势差Ucb，即φa-φc＞φc-φb，得到．所以选项C正确，ABD错误．故选C.‎ ‎【名师点睛】本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．要注意公式使用的条件是匀强电场．常规题。‎ ‎7．（多选）如图所示，为某一点电荷形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是： （ ）‎ A、a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹 B、由于AB的长度等于BC的长度，故 C、a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变 D、b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量 ‎【答案】CD ‎【名师点睛】电场线的疏密反映了电场强度的大小；根据曲线运动的条件判断电场力方向；结合离心运动的条件列式比较粒子质量大小．‎ ‎8．（多选）空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有： （ ）‎ A．的大小大于的大小 B．的方向沿轴正方向 C．电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D．负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功 ‎【答案】AD ‎【名师点睛】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论。‎ ‎9．如图所示，两平行板相距10 cm，板间有A、B两点相距 4 cm，现将一带电量q =-3×10—4c的电荷，从A点移到B点，电场力做了7.2×10—3J的正功，则A、B两点的电势差UAB = V；两金属板间电场强度大小E= V/m，两金属板间的电势差U= V。‎ ‎【答案】-24 ；1200 ；120‎ ‎【解析】‎ A、B间的电势差，两金属板间的电场强度 ‎，电场强度的方向竖直向上．两金属板间的电势差U=Ed=1200×0.1V=120V．‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系以及电势差与电场强度的关系，注意在运用W=qU进行计算时，W、q、U的正负均需代入计算，在中，d表示沿电场线方向上的距离。‎ ‎10．如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为-4×10-7C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为3.2×10-6J，AB间距离4m，与水平方向夹角为600；求：‎ ‎（1）AB间电势是多少？‎ ‎（2）匀强电场的电场强度多大？‎ ‎（3）如果A点的电势为-4V，求B点的电势为多大？‎ ‎【答案】（1）-8V（2）4N/C（3）4V ‎【名师点睛】此题主要考查了电场强度与电势差的关系，注意表达式中的d是沿电场线方向的距离，不是两点的连线长度.注意公式中各个物理量的符号。‎ ‎ ‎