新人教版物理同步选修3-1课时跟踪检测：(六)电势差与电场强度的关系Word版含解析

1、课时跟踪检测（六）电势差与电场强度的关系、基础题題熟1下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是（）A在相同距离上，电势差大的其场强也必定大B. 任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积C沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等D.电势降低的方向，必定是电场强度的方向解析：选C由匀强电场的特点知A、B错误，C正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，D错误。2.如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是（）A.竖直向下，E=100V/mB.水平向左，E=100V/mC.水平向左，E=200V/mD.水平向右，E=200V/m解

2、析：选B根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。由场强与电势差的关系得：E=-=100V/m。3.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点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V，如图所示，由此可知c点的电势为（）«厂J20VI円郢i"24VA. 4VB.8VC. 12VD.24V解析：选B根据匀强电场的特点，Uad=Ubc,即卩帕一血=%屁，解得（jt=8V,B正确。）4如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知

3、A点的电势为加=30V,B点的电势为帕=0,则（AC点的电势=20VB.C点的电势20VC.C点的电势20VD.A、B、C都不正确解析：选B由题图看出，AC段电场线比CD段、DB段电场线密，则AC段场强最大,根据公式U=Ed可以知道，A、C间电势差Uac大于C、D间电势差Ucd和D、B间电势差11Udb。所以Uac§Uab=3（©a間=10V，即（4a胡10V，又$a=30V，可以知道杞V20V。所以B选项是正确的。5匀强电场中有a、b、c三点，如图所示。在以它们为顶点的三角形中，/a=30°/c=90°电场方向与三角形所在平面平行，已知a、b和c点的电

4、势分别为（23）V、（2+3）V和2V，该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（）A. （23）V、（2+,3）VB. 0、4VD. 0、23V解析：选B如图所示，取ab的中点0,即为三角形的外接圆的圆心，且该点电势为2V，故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为MtN方向。外接圆上电势最低点为N点，最高点为M点。设外接圆半径为R，贝UUop=Uoa=田V，又Uon=ER，Uop=ERcos30；贝UUon:Uop=2:衍，故Uon=2V，N点电势为零，为最低电势点，同理M点电势为4V，为最高电势点。故B正确。6.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m,D为AB的

5、中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设电场强度大小为E，一电荷量为1X10C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（）A. W=8X106JE>8V/mB. W=6X10_6JE>6V/mC. W=8X10"JEw8V/mD. W=6X10"JEw6V/m解析：选A因电场是匀强电场，D是AB的中点，故D的电势a0,否则等势面与6所以W=q（$D$c）=8X10J。设E的方向与AB的夹角为a,则U一一°a怕8“AB垂直，C点电势就会咼于B点电势。由E=.可知：一，因a>0,则CO

6、Sa<1,dABCOSacosaE>8V/m，故A正确。二、易错题明7.多选（2017江苏高考）在X轴上有两个点电荷分布如图所示。下列说法正确的有（）A. qi和q2带有异种电荷B. X1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由题图可知，空间的电势有正有负，且只有一个极值，则两个点电荷必定为异种电荷，A项正确；由E=£可知，（j-x图像的切线斜率表示电场强度，因此X1处的电场强度不为零，B项错误；负电何从X1移到X2的过程中，电势升高，电场强度减小，由Ep=q0F=qE可知，电势能减小，受到的电场力减小，C项

7、正确，D项错误。8.多选如图所示，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时的动能为20eV-10eV,到达等势面B时的速度恰好为零,5cm,不计电子的重力，下列说法中正确的是A. 电子再次经过D等势面时，动能为B. 电子的运动是匀变速曲线运动C.C等势面的电势为10VD.匀强电场的场强为200V/m经过等势面C时的电势能为严c已知相邻等势面间的距离为D（）10eV解析：选CD因为过程中只有电场力做功，动能和电势能相互转化，所以动能与电势能之和保持不变，电子再次经过D等势面时，动能仍为20eV,A错误；过程中只受电场力,而电场是匀强电场，所以电场力恒定，又知道电场线方向

8、和等势面垂直，故电场力方向和粒Ep-10eV子速度方向共线，所以粒子做匀变速直线运动，B错误；根据公式0=Ep可知忆=qe10V,C正确；由于相邻等势面间是等差等势面，所以粒子经过相邻等势面时，动能的变化量相同，在D等势面时动能为20eV,而到B等势面时动能为零，所以在C等势面时动能为10eV，而在C等势面时电势能为一10eV，所以粒子的总能量为零，故在B等势面时的电势能为0,即B等势面电势为零,（j）B=0,所以UCB=10V，故匀强电场强度为UcBE=dBC黯=200V/m,D正确。三、能力题通9.如图所示，匀强电场场强为算结果正确的是（）31X10N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=

9、3cm,则下述计A.ab之间的电势差为4000VB.ac之间的电势差为3C.将q=5X10C3D.彳将q=5X10C50V的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功为零电场做功都是0.25J解析：选CUab=Eab=1X103X0.04V=40V,A错；Uac=Uab=40V,B错；将电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，故C对；Wac=qUac=(5X103)x40J=0.2J,D错。10.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cmC3V的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V,B2V则下列

10、说法正确的是（A.匀强电场的电场强度大小为10V/m2O3B.匀强电场的电场强度大小为一亍V/m19C.电荷量为1.6X10C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6X10J1919D.电荷量为1.6X10C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.8X10J解析：选B对A、B选项，要找出等势面，求出两个等势面之间的距离。可以将A、C两点连接，则A、C中点电势为2.0V，而且恰好在EB连线上，所以E点电势为2.0V,F、D两点的电势分别为1.0V、3.0V。DF连线距离为103cm,根据匀强电场中电势差U220/3与电场强度的关系E=匚GV=3V，所以A选项错误，B选项正确。对

11、C、Dd0.1乂33选项，直接利用计算电场力做功的公式和电场力的功与电势能的关系解决。Uef=1V,Wef=qUef=1.6X101°x1J=*1.6X1019J，所以C选项错误。Ufd=2V,Wfd=qUFD=1.6X10-19X(2)J=3.2X10-19J,负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减小3.2X1019J,因而D选项也错误。-20QV100V0100V200V!iIi14III4i!'IIII4iiInii;丨却：;ai子ciciil-|I11. 如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d,各等势面的电势如图中所示。现有一质量为m的带电微粒，以

12、速度v0射入电场，且v0的方向与水平方向成45°角斜向上。若射入电场后，质点做直线运动，求：(1) 微粒带何种电荷？电荷量是多少？(2) 微粒在入射方向的最大位移是多少？解析：要使微粒做直线运动，微粒所受合力与v0应在一条直线上，又电场力与等势面垂直，沿水平方向，因此需考虑微粒的重力作用。-200V-100V010QV2Q0V(1)电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可得电场线方向水平向左，且E=U=100V=d=dmg为使合力与v0在一条直线上，微粒的受力情况如图所示，分析可知微粒带正电，且mgmgdmgd=qE，则q=e=U=100V。a=,2go则微粒在入射方向的最大位移Xmax=2av02=V2v0222g=4g答案：正电mgdq100V(2).2vo24g(2)带电微粒沿入射方向做匀减速直线运动，其加速度12. 带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，如图所示。电场强度E=2.0x104v/m，方向向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。(1)若令A板接地，C、D两点的电势g、帕分别是多少？C、D两点的电势差Ucd等于多少？(2)一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做了多少功？解析：(1)沿着电场线电势降低，故D点的电势大于C点的电势，如果令A板接地，则:(fc=Uca=EdcA=