2019_2020学年高中物理第一章静电场第6节电势差与电场强度的关系练习新人教版.docx

第6节电势差与电场强度的关系基础达标练1关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是()A任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B沿电场线方向，相同距离上电势降落必相等C电势降落的方向必是场强方向D在相同距离的两点上，电势差大的，其场强也大解析：选B在匀强电场中，沿场强方向的某两点之间的电势差等于场强E与这两点间距离d的乘积，即UEd，公式中d是这两点沿场强方向的距离，A错，B对；电势降落的方向不一定就是场强方向，C错；D选项中的距离不一定是沿场强方向的距离，故不能由电势差的大小来判断两点电场的场强的大小，D错2如图所示，在E400 V/m的匀强电场中，a、b两点相距d2 cm，它们的连线跟电场强度方向的夹角是60，则Uab等于()A8 VB4 VC8 V D4 V解析：选B在电场线方向上a、b两点间的距离(或a、b两点所在等势面间的距离)为ddcos 600.01 m，根据匀强电场中，电势差与电场强度的关系可知，UabEd4 V，B选项正确3(多选)如图所示， 在电场中任取一条电场线， a、b两点相距为d, 则()Aa点的场强一定大于b点的场强Ba点的电势一定高于b点的电势Ca、b两点的电势差一定等于Ed(E为a点场强)Da、b两点的电势差在数值上等于单位正电荷由a沿任意路径移到b点电场力所做的功解析：选BD一条电场线无法确定场强的强弱，A选项错误；沿电场线电势逐渐降低，故a点的电势一定高于b点的电势，B选项正确；匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与间距的乘积，该电场不一定为匀强电场，C选项错误；根据电势差的定义式Uab可知，a、b两点的电势差在数值上等于单位正电荷由a沿任意路径移到b点电场力所做的功，D选项正确4如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为a5 V、b3 V下列叙述正确的是()A该电场在c点处的电势一定为4 VBa点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a解析：选C匀强电场中，同一直线上相等间距两点的电势差相等，题干中不一定为匀强电场，在c点处的电势不一定为4 V，A选项错误；电场线的疏密程度表示场强强弱，一条电场线无法比较场强的大小，a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb，B选项错误；沿电场线电势逐渐降低，故cb，正电荷在电势高的地方电势能大，一正电荷在c点的电势能大，从c点运动到b点电势能一定减少，C选项正确；电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向b，D选项错误5如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R5 cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴正方向的夹角为，P点沿圆周逆时针移动时，O、P两点的电势差满足UOP25sin (V)，则该匀强电场的大小和方向分别为()A5 V/m，沿x轴正方向B500 V/m，沿y轴负方向C500 V/m，沿y轴正方向D250 V/m，沿x轴负方向解析：选C分析O、P两点的电势差公式U25sin (V)可知，P点运动到角度为的P1点和角度为180的P2点时，两点电势相等，即垂直于y轴正向的平面为等势面，电场强度方向为y轴正方向，当270时，P的电势最大，为25 V；当180或0时，P的电势最小，为0 V，根据公式UEd得E500 V/m，C选项正确6如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势随位移x变化的图象是()解析：选C沿电场线的方向电势逐渐降低，A、B错误；在匀强电场中电势与场强的关系为UEd，成线性关系，C正确，D错误7某静电场的电场线与x轴平行，电势随x坐标变化的关系图象如图所示已知电场中P、Q两点的x坐标分别为1 m、4 m将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，则 ()A粒子在P点的动能等于在Q点的动能B粒子在P点的动能大于在Q点的动能C粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能D粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能解析：选A分析图象可知，P、Q两点的电势相等，电势差为零，粒子从P运动到Q的过程中，电场力做功为零，根据动能定理知，两点的动能相等，A选项正确，B选项错误；粒子在P点的动能等于在Q点的动能，由能量守恒定律知，粒子在P点的电势能等于在Q点的电势能，C、D选项错误8如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6 cm的A、B两点，且UAB150 V，求：(1)电场强度的大小和方向；(2)电场中A、C两点相距14 cm，A、C两点连线与电场线方向成37夹角，则C点与A点的电势差UCA为多少？解析：(1)电场强度的大小E V/m2.5103 V/m，方向水平向右(2)C点与A点的电势差UCAEdCAcos 37280 V.答案：(1)2.5103 V/m方向水平向右(2)280 V能力提升练1(多选)如图所示，匀强电场电场强度为1103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm，则下述计算结果正确的是()Aa、b之间的电势差为4 000 VBa、c之间的电势差为40 VC将q5103 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D将q5103 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是0.25 J解析：选BCUabEab11030.04 V40 V，选项A错误；UacUab40 V，选项B正确；将电荷移动一周，电势差为零，静电力做功为零，选项C正确；WacqUac(5103)40 J0.2 J，选项D错误2如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MNNQ，a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则()Aa一定带正电，b一定带负电Ba加速度减小，b加速度增大CM、N电势差|UMN|等于N、Q两点电势差|UNQ|Da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小解析：选B由带电粒子的运动轨迹，结合曲线运动的特点可知带电粒子所受的电场力方向，但因为电场线的方向不确定，故不能判断带电粒子带电的性质，A错误；由电场线的疏密可知，a加速度将减小，b加速度将增大，B正确；因为是非匀强电场，故M、N电势差并不等于N、Q两点电势差，C错误；但因为等势线1与2之间的电场强度比2与3之间的电场强度要大，故1、2之间的电势差要大于2、3之间的电势差，但两粒子的带电荷量大小不确定，故无法比较动能变化量的大小，D错误3(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确有()Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2，电势能减小D负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大解析：选AC正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，分析图象可知，q1和q2带有异种电荷，A选项正确； x图象的斜率表示电场强度的大小，x2处的电场强度为零，B选项错误；从x1到x2，电势逐渐升高，负电荷在电势高的地方电势能小，故负电荷从x1移到x2，电势能减小，C选项正确；从x1移x2，斜率减小，电场强度减小，负电荷受到的电场力减小，D选项错误4(多选)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是()Ab点电场强度大于d点电场强度Bb点电场强度小于d点电场强度Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能解析：选BC如图所示，两电荷连线的中点位置用O表示，在中垂线MN上，O点电场强度最大，在两电荷之间的连线上，O点电场强度最小，即EbEO，EOEd，故EbB)(1)它受到的静电力多大？(2)静电力做功是多少？(3)电势能是增加还是减少？