1、学业分层测评(五)电场强度与电势差的关系(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法正确的有()A电势为零的点，场强也为零B电势为零的点，场强不一定为零；但场强为零的点，电势一定为零C场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零D场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强一定为零【解析】场强与电势与空间位置的变化率有关，与电势大小无关，所以场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零【答案】C2(多选)关于场强的三个公式：E；Ek；E的适用范围，下列说法中正确的是()A三个公式都只能在真空中适用B公式只能在真空中适用，公式和在真空中和介质中都适用C公式和只能在真空
2、中适用，公式在真空中和介质中都适用D公式适用于任何电场，公式只适用于真空中点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场【解析】公式E为定义式，适用于任何电场，无论介质还是真空均可E适用于匀强电场，无论真空还是介质均可，而E，由F推出，仅适用于真空中的点电荷的电场【答案】BD3在阴雨天气下，当电场强度超过3.0106 V/m时，空气将被击穿而发生放电现有一片带电的乌云，距地面300 m高，发生闪电时乌云与地面的电势差至少有()A9.0108 VB1.0108 VC1.0104 V D9.0104 V【解析】根据E，可得UEd3.0106 V/m300 m9.0108 V，选项A正确【答案】A4一带电油
3、滴在匀强电场E中的运动轨迹如图156中虚线所示，电场方向竖直向下若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为()图156A动能减少B电势能增加C动能和电势能之和减少D重力势能和电势能之和增加【解析】由图示的轨迹可知电场力大于重力，则合力向上从a到b电场力做正功，电势能减少合力做正功，所以动能增加，由动能定理可得W电W重Ek，动能和电势能之和减少，重力势能和电势能之和减少，所以选项C正确【答案】C5.如图157所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为a50 V，b20 V，则a、b连线的中点c的电势c应为()图157Ac35 VBc35 VCc35 V.【
4、答案】B6(多选)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 V D4.0 V【解析】当d为沿电场线方向两点间的距离时，Uab最大，UabEd2 V，故选A、B.【答案】AB7如图158所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等一正电荷在等势线U3上时，具有动能20 J，它运动到等势线U1上时，速度为零，令U20，那么，当该电荷的电势能为4 J时，其动能大小为()图158A16 J B10 JC6 J D4 J【解析】正电荷从等势线U3运动到等势线U1上时，克服电场力做功，
5、电势能增加了20 J，由U12U23知U1U3，则点电荷在等势线U1处电势能为10 J，在U3处电势能为10 J，正电荷的总能量E10 J当电势能为4 J时，动能应为6 J选项C正确【答案】C8如图所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是() A BCD.【解析】由于是匀强电场，所以a、b连线的中点与c点等势，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势指向低电势处，所以D正确【答案】D能力提升9.如图159所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面现有一
6、电子，在电场力作用下，由A至C动能减少W，而质子在电场力作用下，由A到B动能增加W，则该匀强电场E的大小和方向的判定正确的是() 【导学号：30800009】图159AE，方向垂直BC并由A指向BCBE，方向垂直BC并由A指向BCCE，方向垂直AC并由B指向ACDE，方向垂直AB并由C指向AB【解析】电子在电场力作用下由A到C，克服电场力做功为W，质子从A到B电场力做功为W，则质子从A到C电场力做功也为W，因此B、C两点是等势点，B、C的连线为匀强电场的等势线，电场线垂直于BC，电场强度的方向从A指向BC.A到BC的距离为asin 60a，则EeaW，所以E.【答案】A10.如图1510所示，
7、A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为A15 V，B3 V，C3 V，由此可得D点电势D_ V.图1510【解析】在匀强电场中，两条长度相等的线段AD和BC，与场强方向间的夹角相等，则UADUBC，即ADBC，即：15D3(3)，所以D9 V.【答案】911如图1511中画出了一个电场中的一簇互相平行且等间距的等势面，并标出了各等势面的电势值电场中A、B两点所处位置如图所示，它们之间的距离为5 cm，两点连线与等势面夹角为37，一个电量为3103 C的粒子正好静止在此电场中，则此粒子重为多少？图1511【解析】根据题意可知，A、B两点沿场强方向(垂直于等势
8、面方向)的距离为dsin3751020.6 m3102 m，A、B两点电势差UABAB(4020) V20 V所以电场强度E V/m103 V/m设粒子重为G，由平衡条件得GqE3103103 N2 N.【答案】2 N12如图1512所示，在平行金属带电极板MN形成的电场中将电荷量为4106 C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8104 J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4104 J，N板接地则图1512(1)A点的电势A是多少？(2)UMN等于多少伏？【解析】(1)N板接地，N0，UAN V100 V，而UANANA，所以A100 V(2)UAM V200 VUMNUMAUAN200 V(100) V300 V.【答案】(1)100 V(2)300 V
