1、电势差与电场强度的关系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】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【答案】C2如图169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()图169A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】根据电场强度的方向
2、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：E100 V/m.【答案】B3如图1610所示，匀强电场场强E100 V/m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线夹角为60，则UBA的值为()图1610A10 VB10 VC5 V D5 V【解析】A、B两点沿电场线方向的距离：dlcos 600.1m0.05 mB点的电势低于A点电势：UBAEd1000.05 V5 V.【答案】C4(多选)如图1611所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有()图161
3、1A电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大C电势ABCD电势差UABUBC【解析】由A到C，电子的速度越来越小，可知其动能越来越小，电势能越来越大，电场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由A到C，由此可知这是Q形成的电场，因此越靠近Q，电场线越密，场强也就越大，电子所受电场力也就越大，所以A不对，B对又因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以C对又因为此电场不是匀强电场，沿电场线方向电势不是均匀降落，故UABUBC，所以D错，故B、C正确【答案】BC5. 如图1612所示，匀强电场场强为1103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm，则下述
4、计算结果正确的是()图1612Aab之间的电势差为4 000 VBac之间的电势差为50 VC将q5103 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做功为零D将q5103 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是0.25 J【解析】UabEab11030.04 V40 V，A错；UacUab40 V，B错；将电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，故C对；WacqUac(5103)40 J0.2 J，D错【答案】C6. 如图1613所示，在电场强度E2103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM4 cm，MB3 cm，AB5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q21
5、09 C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为()图1613A0.16106 J B0.12106 JC0.16106 J D0.12106 J【解析】B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功由M到A电场力做负功，WqUqEd210921034102 J0.16106 J即电场力做功为0.16106 J.【答案】C7在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为104 V/m.已知一半径为1 mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10 m/s2，水的密度为103 kg/m3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为()A2109 C B4109 CC6109 C D8109 C【解
6、析】本题考查物体的受力平衡条件，电场力的计算等知识点雨滴受力平衡，则电场力和重力大小相等，有mgEq，而mV，联立两式，代入数据解得B选项对【答案】B8如图1614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下图所示，则()图1614Aa一定带正电，b一定带负电Ba加速度减小，b加速度增大CMN电势差|UMN|等于NQ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】本题考查电场线、等势线、电场力的功由带电粒子的运动轨迹，结合曲线运
7、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；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MN电势差并不等于NQ两点电势差，C错；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【答案】B9(多选)图1615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()图1615A三对金属
8、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d1d2d3D三对金属板板间场强大小是E1E2E3【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对，B错；由甲图还可知道板间距离d1d2d3，C对，由EU/d可知E1E2E3，D对【答案】ACD10如图1616所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将1106 C的负电荷由A点沿水平线移至B点，电场力做了2106 J的功，A、B间的距离为2 cm.问：图1616(1)匀强电场场强多大？方向如何？(2)A、B两点间的电势差多大？若B点
9、电势为1 V，A点电势为多少？【解析】(1)移动负电荷从A到B静电力做正功，负电荷受到的静电力的方向沿电场的反方向，所以电场方向斜向上由公式WqElcos 60得EV/m200 V/m(2)A、B间的电势差为UElcos 6020021020.5 V2 V，因A点电势低，UAB2 V由UABAB得ABUAB1 V(2 V)1 V【答案】(1)200 V/m斜向上方(2)2 V1 V11如图1617所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60.把带电荷量为q1.5108 C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4.2105 J的功图1617(1)试
10、确定两板所带电荷Q1、Q2的电性；(2)若已知A点电势A800 V，|AB|1 cm.试求B点电势B和电场强度的大小和方向【解析】(1)把带电量为q1.5108 C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4.2105 J的功说明A点的电势高于B点的电势，电场的方向由上向下，因此，上板Q1带正电，下板Q2带负电(2)A、B两点的电势差为UAB V2 800 V，设B点的电势为B，根据UABAB得BAUAB800 V2 800 V2 000 V电场强度为EV/m5.6103 V/m，方向为竖直向下【答案】(1)Q1带正电，Q2带负电(2)2 000 V,5.6105 V/m竖直向下12如图1618，
11、A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板，一个质量m104 kg，电荷量q5105 C的带正电粒子静止于两板的正中央，已知两板间距离为20 cm，g10 m/s2，求：图1618(1)两板间匀强电场的场强大小；(2)两板间的电势差；(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半，使带电粒子从两板正中央由静止开始运动，则经过多长时间粒子撞到板上【解析】(1)带电粒子静止，qEmg，E20 V/m.(2)电势差UEd200.2 V4 V.(3)若带电粒子的电荷量减少一半，则电场力减半，重力不变，则有mgqEma，mgma，ag，xat2，即0.15t2，解得t0.2 s.【答案】(1)20 V/m(2)4 V(3)0.2 s