1、第6节 电势差与电场强度的关系第卷(选择题)一、选择题：在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，1关于静电场的说法中，正确的是（）A在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向C电荷在等势面上移动时不受电场力D若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加2如图1所示，为某一电场的电场线和等势面分布，实线表示电场线，虚线表示过a、b两点的等势面，电势分别为a5V，c3V。那么a、c连线的中点b的电势b为（）abc图1Ab4VBb4VCb4VD上述情况都有可能来源:学科网ZXXK3如图2所示，在电场中任意取一条电场线，电场
2、线上的a、b两点相距为d，则（）Aa点的场强一定大于b点的场强ab图2Ba点的电势一定高于b点的电势Ca、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强)Da、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功4如图3所示，匀强电场场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场线夹角为，则A与B两点间的电势差为（）图3EdBAAEdBEdcosCEdsinDEdtan5如图4所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，20cm，把一个电量q1.0105C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方
3、向是（）图4A866V/m，垂直AC向上 B866V/m，垂直AC向下C1000V/m，垂直AB斜向上 D1000V/m，垂直AB斜向下6如图5所示，匀强电场场强为E103N/C，abcd4cm，bcad3cm则下述计算结果正确的是（）abd图5cEAab之间的电势差为40VBac之间的电势差为50VC将q5103C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零D将q5103C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是0.25J7在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴，恰巧静止，液滴所带电量为3.21019C，重力为1.61014N，若板间距为10mm，则两板间的电压为 （）A
4、500VB1000VC1500VD2000V来源:学科网8平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6kV电压，板间有一个带电液滴质量为4.81010g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是 （）A3106B30C10D31049对于求电场力做功的两种途径WqU和WqEd ，下列说法正确的是（）AWqU只适用于匀强电场，WqEd适用于任何电场BWqEd只适用于匀强电场，WqU适用于任何电场C它们都适用于任何电场D它们都只适用于匀强电场10如图6所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。A、C
5、两点的电势依次为A10V和C2V，则B点的电势是（）+图6CBAA一定等于6VB一定低于6V C一定高于6VD无法确定11关于场强的三个公式：；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，公式只适用于点电荷的电场，公式只适用于匀强电场12如图7所示，两平金属板始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（）图7A两板间的场强为400V/mBC、D两点的电势相等
6、CC点的电势C2.0VDD点的电势D2.0V第卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。13电场线、电场强度、电势与等势面的关系：（1）电场线与场强的关系：电场线越密的地方，表示场强越_，电场线上每点的切线方向表示该点的_方向；（2）电场线与电势关系：沿电场线方向，电势越来越_；（3）电场线与等势面关系：电场线与通过该处的等势面_；（4）场强大小与电势高低_关系；（5）场强与等势面的关系：场强与通过该处的等势面_，且由高电势指向低电势，等势面密集的地方场强_。14一质量为m的带电小球，静止在两块带电平行金属板间的匀强
7、电场中，此时两板间电压为300V；若将该电压降到60V，其它条件不变，则小球的加速度为_m/s2。AB图815如图8所示，在匀强电场中，若负电荷从A点移到B点，电场力做正功，那么电场线的方向是_；A、B两点电势A_B；负电荷在A、B两点具有的电势能A_B。图960EMN16如图9所示，在匀强电场中M、N两点间的距离为2cm，两点间的电势差U5V，MN连线与电场强度方向成60，则此匀强电场的电场强度为 V/m。53ABabc图1017如图10所示，匀强电场中有三个等势面a、b、c，电势分别为a10V、b0V、c10V，A、B两点间相距2.5cm，A、B连线与等势面的夹角为53，则该匀强电场的场强
8、为 V/m。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。18如图11所示，在匀强电场中有A、B两点，它们间距为2cm ，两点的连线与场强方向成60角。将一个电量为2105C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：图11（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？（2）A、B两点的电势差UAB为多少？（3）匀强电场的场强为多大？19如图12所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻两个电势差都相等的四个等势面，一个电子经等势面A时，动能为20eV；经等势面B时，电势能为10eV；到等势面C时，速度刚好为零。已
9、知B、D间距离为0.15m，求：（已知电子的电荷量为1.60l019C，质量m9.01031kg，电子只受电场力的作用）图12meABCD（1）D面的电势D；（2）电场的场强E；（3）电子飞经B面时的速度vB。参考答案一、选择题：1【答案】D 【点拨】在匀强电场中，只有在同一确定方向比较，两点间的电势差才与这两点间的距离成正比，A错误；在匀强电场中，电势降低最快的方向是场强的方向，B错误；电荷在等势面上移动时电场力不做功，但是受到电场力，只是电场力的方向与运动方向始终垂直，C错误；电场力做正功，电势能减少，做负功，电势能增加，但是动能的变化跟合外力做功有关，D正确。2【答案】C 【点拨】由UE
10、d，在d相同时，E越大，电势差U也越大。因此UabUbc，C正确。3【答案】BD 【点拨】一条电场线不能判断场强的大小，A错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，B正确；因不一定是匀强电场，所以a、b两点间的电势差不一定等于Ed，C错误；电场力做功WqU，令q1，则WU，D正确。4【答案】B 【点拨】公式UABEd，其中的d是沿着电场线的距离，B正确。5【答案】D 【点拨】正电荷从A移到B，电场力做功为零，表明AB两点电势相等，电场线垂直AB连线。正电荷从B移到C，电场力做负功，表明C点电势高，由电场力做功WqEsin60得：E1000V/m，D正确。6【答案】AC 【点拨】a、b间的电势差UEd
11、1030.04V40 V，A正确；b、c在同一等势面上，所以a、c间的电势差与a、b间的电势差相等，B错误；电荷在电场中移动，电场力做功只跟始末位置有关，所以将点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零，C正确；将点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是0.2J，D错误。 7【答案】A 【点拨】液滴受力平衡，有，得U500V，A正确。8【答案】B 【点拨】液滴受力平衡有，解得q4.81018，元电荷数30，解得答案B正确。9【答案】B【点拨】WqU适用于任何电场，而WqEd只适用于匀强电场，B正确。10【答案】A【点拨】由UEd，在d相同时，E越大，电势差U也越大。因靠近点电荷
12、处场强大，所以UABUBC，B正确。11【答案】BD【点拨】是真空中点电荷的场强公式，只能在真空中适用；是场强的定义式，在真空中和介质中都适用；是计算匀强电场电场强度的公式，在真空中和介质中都适用，B、D正确。12【答案】A【点拨】由公式计算出两板间的场强为400V/m，A正确；B板接地，B0，A8V。UAC4000.5102V2V，得C 6V；同理得D2V，D正确。二、填空、实验题：13【答案】（1）大；电场强度；（2）低；（3）垂直；（4）没有直接；（5）垂直；较大 【点拨】（略）14【答案】8 【点拨】电压为300V时，小球静止，有：，电压降到60V时有：，解得a8m/s2。15【答案】
13、斜向下；低于；【点拨】负电荷从A点移到B点，电场力做正功，表明受电场力的方向斜向上，则电场线的方向斜向下，A点的电势低于B点的电势。电场力做正功，电势能减少，负电荷在A的电势能大于在B的电势能。16【答案】500V/m 【点拨】由公式UABElcos60，解得E500V/m。17【答案】1103 【点拨】AB两点之间的电势差为20V，由公式UABElsin53，解得：E1103V/m。三、计算题：18【答案】（1）0.1J；（2）5103V；（3）5105V/m【解析】（1）由题意知电荷的电势能增加，可知此过程电场力做负功。来源:学+科+网Z+X+X+KWAB0.1J。（2）A、B间的电势差U
14、ABV5103V。（3）电场强度EV/m5105V/m。来源:学科网19【答案】（1）10 V；（2）133V/m；（3）1.89106m/s【解析】（1）电子在等势面A处的动能为20 eV，到等势面C处的动能为零，从A到C的过程中，动能减少了20eV，它的电势能应增加了20eV。根据在匀强电场中电场力做功的特点，得出电子在B等势面处的动能应为10 eV。已知电子在等势面B处的电势能为10 eV，在等势面B处的电势能与动能总和为EEpBEkB（1010）eV0。由此可知，在等势面C处的总能也应为零。由于EkC0，所以电子在经等势面C时的电势能也为零，表明等势面C处为零电势面，c0。 依据电子（负电荷）由A经B至C的过程中电势能逐渐增加，即可判定沿ABCD是电势逐渐降低的方向，且电子每经两相邻等势面，其电势能变化10eV，相应的电势差应为U10 V，即D面电势应比C面电势低10V，即D10 V。（2）根据匀强电场的场强E，有：EV/m133V/m。（3）电子经等势面B时的动能EkB10eV，设电子经B时的速度为vB，有：EkB解得：vBm/s1.89106m/s。来源:学|科|网