电场强度与电势差的关系 同步练习（粤教版选修3-1）.doc

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1、第5节电场强度与电势差的关系(时间：60分钟)知识点一对公式UEd的理解1对公式E的理解，下列说法正确的是()A此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差Ba点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大C公式中d是指a点和b点之间的距离D公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离答案D图15112如图1511所示，A、B两点相距10 cm，E100 V/m，AB与电场线方向的夹角120，求A、B两点间的电势差解析A、B两点在场强方向上的距离dcos(180120)10 cm5 cm.由于AB，则根据UEd得UABEd1005102 V5 V答案5 V图15123如图1512所示为一个匀强电场的三

2、个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10 cm，此电场的场强为3103 V/m，若B为零电势点，求A、C的电势解析由UEd可知，相邻两等势面间的电势差的大小：|UAB|UBC|Ed300 V，那么有两种可能：(1)A300 V，C300 V；(2)A300 V，C300 V.答案A300 VC300 V或A300 V，C300 V知识点二利用E计算场强图15134如图1513所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，20 cm，把一个电荷量q105 C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1.73103 J，则该匀强电场的场强大小和方向是()A8

3、65 V/m，垂直AC向左B865 V/m，垂直AC向右C1 000 V/m，垂直AB斜向上D1 000 V/m，垂直AB斜向下解析把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项A、B不正确UBC V173 VB点电势比C点低173 V，因电场线从电势高的等势向指向低的势向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，场强大小EV/m1 000 V/m.因此选项D正确、C错误答案D图15145如图1514所示，匀强电场中有A、B、C三点构成等边三角形，边长均为4 cm，将一带电荷量q1.0101

4、0 C的正电荷(不计重力)，从A点移到C点，电场力做功为109 J，若把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为109 J，那么该电场的场强是多大？解析如题图所示，把正电荷从电场中的A点分别移到C点或B点，电场力做的功相同，根据WqU可知，B、C两点电势相同，在同一等势面上，由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A点与BC等势面在场强方向的距离dsin 604102 m2102 m.A、B两点的电势差UAB V10 V.该电场的电场强度EV/m5102 V/m.答案5102 V/m6.图1515平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图1515所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V.(1

5、)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？解析(1)两板间是匀强电场，由UEd可得两板间的场强E1.2103 V/m.(2)P1、P2两点间沿场强方向的距离：d4 cm.所以UP1P2Ed1.21034102 V48 V.(3)B板接地，即B板电势为零，电场中某点的电势就等于这点与B板的电势差，即P1Ed11.21034.5102 V54 V.P2Ed21.21030.5102 V6 V.答案(1)1.2103 V/m(2)48 V(3)54 V6 V

6、知识点三电场线的确定7下列图中所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()解析直线ab的中点的电势为6 V，与c点等电势，故应按D图求解电场的方向则由电势高处指向电势低处故D图正确答案D图15168(双选)(绍兴高二检测)某静电场沿x方向的电势分布如图1516所示，则()A在0x1之间不存在沿x方向的电场B在0x1之间存在着沿x方向的匀强电场C在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场D在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场解析由E，电场强度是电势对空间位置的变化率，0x1之间，电势不随位置的变化而变

7、化，即E0，A正确；x1x2之间，电势随位置均匀变化，E为定值，又因为电场强度指向电势降落的方向，所以电场强度的方向沿x轴正方向，C正确答案AC图15179如图1517所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E1.2102 V/m，极板间距离d5 cm，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？(2)将点电荷q2102 C从C点匀速移到D点时外力做多少功？解析(1)因正极板接地，故板间各点电势均小于零，则UBD、UBC均大于零，由UEd得UBDEdBD1.21020.5102 V0.6 V，即D0.6 V.由于d

8、CB5 cm0.5 cm4.5 cm4.5102 cm，所以UCBEdCB1.21024.5102 V5.4 VC.所以UCDCD5.4 V(0.6 V)4.8 V.(2)因为匀速移动，外力所做的功等于电场力所做的功W外|qUCD|21024.8 J9.6102 J.答案(1)5.4 V0.6 V4.8 V(2)9.6102 J图151810把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点，小球质量m2 g，悬线长L6 cm，两板间距离d8 cm，当两板间加上U2103 V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B点时的速度刚好为零，如图1518所示，以后小球一直在A、B之间来回摆动取g10 m/s2，求小球所带的电荷量解析取小球为研究对象，重力mg竖直向下，电场力qE水平向左，绳的拉力为T，在小球由A向B运动的过程中，重力mg对小球做正功，电场力qE对小球做负功，拉力T不做功，根据动能定理mgLqEL0，又因为E，由以上两式可得：q8107 C.答案8107 C