1、高考资源网() 您身边的高考专家课时跟踪训练(八) 电势差与电场强度的关系A级学考达标1下列关于匀强电场中电场强度和电势差关系的说法,正确的是()A在相同距离上,电势差大的其电场强度也必定大B任意两点的电势差,等于电场强度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的方向,D错误。2在下列静电学公式中,F、q、E、U和d分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差及距离,Fk,Ek,E,UEd,有关四个公式的下列说法中正确的是()A它们都只对点电荷或点电荷的电场
2、成立B只对点电荷或点电荷的电场成立,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,对任何电场都成立解析:选CE是电场强度定义式,适用于任何电场;Fk适用于真空中的点电荷;Ek是点电荷电场强度决定式,只适用于点电荷;UEd适用于匀强电场,故选项C正确,A、B、D错误。3正常情况下空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强,空气也可以被击穿,空气被击穿时会看到电火花或闪电。若观察到某次闪电的火花长约100 m,且已知空气的击穿电场强度为3106 V/m,那么发生此次闪电的电势差约为()A3108 VB3106 VC3104 V D3105 V解析:选A将空气中
3、的电场视为匀强电场,由UEd,可得U3108 V,A正确。4.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2 cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是()A竖直向下,E100 V/mB水平向左,E100 V/mC水平向左,E200 V/mD水平向右,E200 V/m解析: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。由电场强度与电势差的关系得:E100 V/m,B正确。5.如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度
4、大小E100 V/m,则O、P两点的电势差可表示为()AUOP10sin (V) BUOP10sin (V)CUOP10cos (V) DUOP10cos (V)解析:选A本题主要考查匀强电场中电场强度与电势的关系,意在考查UEd中d的物理意义。由题图知UOPEPOsin 10sin (V),A正确。6.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A点的电势为A30 V,B点的电势为B0,则()AC点的电势20 VBC点的电势20 VDA、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段电场强度最大,根据公式UEd可以知道,A、C
5、间电势差UAC大于C、D间电势差UCD和D、B间电势差UDB。所以UACUAB(AB)10 V,即(AC)10 V,又A30 V,可以知道C20 V。所以B选项是正确的。7.如图所示的匀强电场的电场强度为1.0103 N/C,ab平行于电场线,4 cm,3 cm。则下述计算结果正确的是()Aa、b之间的电势差为40 V Ba、c之间的电势差为50 VC将q5103 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是0.25 JD将q5103 C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J解析:选A由UABEd得Uab1.01030.04 V40 V,A项正确。因为a、c在同一等势
6、面上,所以Uac0,B项错误。将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做的功为0,C项错误。WadWabqUab(5103)40 J0.2 J,D项错误。8a、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20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图所示,由此可知c点的电势为()A4 V B8 VC12 V D24 V解析:选Bad和bc在电场强度方向上的投影长度相同,由UEd可知,UadUbc16 V,Ubcbc,所以cbUbc24 V16 V8 V,B正确。9.如图,将电荷量为q3.0109 C的点电荷从匀强电场中
7、的B点移动到A点,电场力做的功为6107 J,AB2 cm,求:(1)A、B两点的电势差UAB;(2)匀强电场的电场强度E。解析:(1)把点电荷从B点移动到A点电场力做负功,则把点电荷从A点移动到B点做正功,所以A、B两点的电势差为:UAB V200 V。(2)匀强电场的电场强度为E V/m1.0104 V/m。答案:(1)200 V(2)1.0104 V/mB级选考提能10.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变化的图像是()解析:选C沿电场线的方向电势逐渐降低,A、B错误;设AB与水平电场线的夹角为,A点的电势为
8、A,则AExcos ,故C正确,D错误。11多选空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示,x轴上两点B、C的电场强度在x轴方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有()AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x轴正方向C电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功解析:选AD在x图中,图像上某点的切线的斜率为电势在该位置沿x轴方向的变化率,即x轴方向上的电场强度,由题图可知EBxECx,EOx0,故A正确,C错误;根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知EBx沿x轴负方向,B项错误;负电荷从B到O,所受电场力沿x轴正
9、方向,负电荷从O到C,所受电场力沿x轴负方向,故可判断负电荷从B移到C的过程中,电场力先做正功后做负功,D项正确。12.如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出。现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:(1)小球应带何种电荷及其电荷量。(2)小球受到的合外力的大小。(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm。(电场足够大)解析:(1)作电场线如图甲所示。由题意知,小球只有受到向左的电场力,电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上,如图乙所示。只有当F合与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动,所以小球带正电,小球沿v0方向做匀减速运动。由图乙知qEmg,相邻等势面间的电势差为U,所以E,所以q。(2)由图乙知,F合mg。(3)由动能定理得F合xm0mv02所以xm。答案:(1)正电荷(2)mg(3)高考资源网版权所有,侵权必究!