高中物理 第1章 第6节 电势差与电场强度的关系课后强化演练（含解析）新人教版选修3-1

第一章第6节电势差与电场强度的关系课后强化演练一、选择题1(2014杨浦区一模)下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有()场强E ; 场强E；场强Ek；电场力做功WUq.ABCD解析：场强公式E适用于一切电场，场强公式E适用于匀强电场，场强Ek适用于点电荷形成的电场，电场力做功公式WUq适用于一切电场，故D选项正确答案：D2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 VB2.0 VC3.0 VD4.0 V解析：由UEd可知当d最大时，U最大，代入数值可知U最大值为2.0 V，当a、b位于同一等势面上时Uab0知最小值为零，故A、B可能，C、D不可能答案：AB3如图所示，场强为E的匀强电场中三点，ABBCd，则()AUABUBCBUABUBCCUACUABDUAC3UBC解析：由UEd可求出UBCEdcos60Ed，UABEd2UBC，UACUABUBCUAB3UBC，故D项正确答案：D4(2014宿州三模)已知均匀带电球壳在P点产生的场强等效于电荷量为Q的点电荷置于O点在P点产生的场强，如图，一半径为R的电荷量为Q的均匀带电球壳，A、B为球壳表面上的两点O、P、M、N在一条直线上，POr且rR，PMMN，下列说法正确的是()AP点的电场强度的大小E kB电势差UPMUMNC电势差UAPUBPD若电荷量Q不变，P点位置不变，O点位置不变，仅令R变小，则P点的场强变小解析：根据题干信息可知，P点的电场强度的大小Ek，故A选项正确；匀强电场中，UEd，点电荷形成的电场中，PMMN，P到M的场强大于M到N的场强，则UPMUMN，B选项错误；AB，则电势差UAPUBP，C选项错误；若电荷量Q不变，P点位置不变，O点位置不变，仅令R变小，则P点的场强不变，故D选项错误答案：A5如图甲所示的Ux图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系如图乙所示，若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是()A三对金属板两板电势差的关系为U1U2U3B三对金属板正极电势的关系123C三对金属板板间距离关系为d1d2E2E3解析：由甲、乙两图可知电势从正极板开始随距离均匀减小，最后到负极板，电势为零，开始时正极板电势相同，两板间电势差相同，A正确，B错误；由甲图还可知道板间距离d1d2E2E3，D正确答案：ACD6如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为()A200 V/mB200 V/mC100 V/mD100 V/m解析：由匀强电场的特点得OA的中点C的电势C3 V，CB，即B、C在同一等势面上，由电场线与等势面的关系和几何关系知：如图，d1.5 cm.则E V/m200 V/m.A正确答案：A二、非选择题7(2015巢湖市无为三中期中)在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab10 cm，bc15 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成53角电荷量为q4107 C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为W1.2105 J，已知sin530.8.求：(1)匀强电场的场强是多少？(2)该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功为多少？解析：(1)根据电场力做功公式WUq得ab两点间的电势差Uab，根据匀强电场电势差和电场强度的关系式得E300 V/m.(2)a、c间电势差UacEdE(dabdbccos53)，电荷从a点移到c点，电场力所做的功WacqUac，联立解得，Wac2.28105 J.答案：(1)300 V/m(2)2.28105 J 8如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面现将电荷量为108 C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3106 J，将另一电荷量为108 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3106 J.(1)求电场强度方向，UAB、UAC、UBC各为多少？(2)AB边长为2 cm，求电场强度的大小解析：本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解，特别是要求根据电势差的情况判断电场的方向(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得：UAB V300 V.负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功，同理可判断A点电势高于C点，可求得：UAC V300 V.因此B、C两点电势相等，UBC0，由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线因此，BC为一等势线，故电场线方向垂直BC设D为直线BC的中点，则电场方向为由A指向D(2)直线