電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系提高篇

1、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、選擇題：1下列對(duì)關(guān)系式的理解，正確的是( ) A式中的d是a、b兩點(diǎn)的距離 Ba、b兩點(diǎn)間距離越大，電勢(shì)差越大 Cd是a、b兩個(gè)等勢(shì)面的距離 D此式適用于任何電場(chǎng)2下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，正確的說(shuō)法是( ) A在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大 B場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢(shì)降落 C沿著電場(chǎng)方向，任何相同距離上的電勢(shì)降落必定相等 D電勢(shì)降低的方向必定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向3如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E100 V/m，A、B點(diǎn)相距10cm，A、B連線與電場(chǎng)線夾角為60°，則之值為( ) A-10V B10V C-5V D-53 V4如圖所示

2、，a、b是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，將一點(diǎn)電荷q從a移到b，電場(chǎng)力做功W，且知a、b間的距離為d，則以下說(shuō)法正確的是( ) Aa、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 Ba處的電場(chǎng)強(qiáng)度為 Cb處的電場(chǎng)強(qiáng)度為Da點(diǎn)的電勢(shì)為5某靜電場(chǎng)沿x方向的電勢(shì)分布如圖所示，則( ) A在0x1之間不存在沿x方向的電場(chǎng) B在0x1之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) C在x1x2之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)D在x1x2之間存在著沿x方向的非勻強(qiáng)電場(chǎng)6如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于紙面現(xiàn)有一電子，在電場(chǎng)力作用下，由A至C動(dòng)能減少W，而質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下，由A至B動(dòng)能增加W，則對(duì)該勻強(qiáng)電場(chǎng)E的大小和

3、方向的判斷正確的是( ) A，方向垂直BC并由A指向BC B，方向垂直BC并由A指向BC C，方向垂直AC并由B指向ACD，方向垂直AB并由C指向AB7如圖所示，圓O所在的平面內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)存在，電場(chǎng)方向與圓面平行，一個(gè)帶正電荷的微粒(不計(jì)重力)從圖中A點(diǎn)出發(fā)，以相同的初動(dòng)能在圓內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)圖中AB是圓的一條直徑，BAC30°，已知只有當(dāng)該微粒從圖中C點(diǎn)處離開(kāi)圓面時(shí)的動(dòng)能才能達(dá)到最大值，則平面內(nèi)的電場(chǎng)線方向?yàn)? )A沿AB方向 B沿AC方向 C沿OC方向 D沿BC方向8如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從a點(diǎn)豎直向上射入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子通過(guò)電場(chǎng)中b點(diǎn)時(shí)速度為

4、2v0，方向與電場(chǎng)方向一致則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為( )A B C D9如圖所示，某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱(chēng)，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OMMNP點(diǎn)在y軸右側(cè)，MPON則( ) AM點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高 B將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 CM、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 D在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)10空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別為、下列說(shuō)法正確的有( )A的大小大于的大小B的方向沿軸的正方向C電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大D負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程

5、中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功11如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)中只有a、b、c三點(diǎn)在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，a30°，c90°電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行已知a、b和c點(diǎn)的電勢(shì)分別為、和2V該三角形的外接圓上最低、最高電勢(shì)分別為( )A、 B0V、4VC、 D0V、二、計(jì)算題：1如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為J，將另一電荷量為C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功J (1)求電場(chǎng)線方向及UAB、UAC、UBC大小(2)若AB邊長(zhǎng)為cm，求電場(chǎng)強(qiáng)度2為使帶負(fù)電的點(diǎn)電荷g在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿

6、直線勻速地由A運(yùn)動(dòng)到B，必須對(duì)電荷施加一恒力F，如圖所示若AB0.4m，C，N，A點(diǎn)電勢(shì)100 V(不計(jì)重力) (1)在圖中用實(shí)線畫(huà)出電場(chǎng)線，用虛線畫(huà)出通過(guò)A、B兩點(diǎn)的等勢(shì)線，并標(biāo)明它們的電勢(shì)值 (2)q在由A到B的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量是多少?【答案與解析】一、選擇題：1C 解析：公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離2C 解析：選項(xiàng)A、B的錯(cuò)誤在于對(duì)錯(cuò)誤d的理解，d應(yīng)為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離選項(xiàng)D的錯(cuò)誤在于忽視了電勢(shì)降低的方向有很多，不同方向的電勢(shì)降落快慢程度可能不同3C 解析：根據(jù)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系UE·d得：UE·LABcos60°100×0.

7、1×cos60°V5V，且沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，即，所以UBA-5V，所以C選項(xiàng)正確4A 解析：由WqU知，且a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，所以A項(xiàng)正確由于不知是否是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不能使用進(jìn)行計(jì)算，所以B、C項(xiàng)錯(cuò)如果取b點(diǎn)的電勢(shì)為零，a點(diǎn)的電勢(shì)才是，而題中并沒(méi)有說(shuō)明何處為零勢(shì)點(diǎn)，所以D項(xiàng)錯(cuò)正確的選項(xiàng)只有A5AC 解析：由電場(chǎng)的基本性質(zhì)可知，0x1間為等勢(shì)面(或等勢(shì)體)，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)由電勢(shì)呈線性減小可知x1x2間存在沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)6A 解析：電子在電場(chǎng)力作用下由A到C，克服電場(chǎng)力做功為W，則質(zhì)子從A到C電場(chǎng)力做功也為W，又因?yàn)橛深}知質(zhì)子從

8、A到B電場(chǎng)力做功也為W因此B、C兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)，B、C的連線為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線，電場(chǎng)線垂直于BC，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從A指向BCA到BC的距離為a sin60°，則，所以7C 解析：微粒從C點(diǎn)離開(kāi)時(shí)具有最大動(dòng)能說(shuō)明A，C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是A與圓周上各點(diǎn)間電勢(shì)差中最大的，即在圓周上各點(diǎn)中C點(diǎn)的電勢(shì)最低，C點(diǎn)單獨(dú)在一個(gè)等勢(shì)面上，又因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是與電場(chǎng)線垂直的平面，所以經(jīng)過(guò)C點(diǎn)圓的切線是一個(gè)等勢(shì)線，因此OC是經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的電場(chǎng)線8C 解析：粒子在豎直方向上做初速度為v0、加速度為g的勻減速運(yùn)動(dòng)，其末速度為零，因此它從a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：粒子從a到b在水平方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其水平位移為設(shè)勻強(qiáng)電

9、場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律得：，ab兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為或者直接對(duì)a、b兩點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理，故9AD解析：作出過(guò)點(diǎn)M的等勢(shì)線，因電場(chǎng)線與等勢(shì)線是垂直的，且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，故A正確將負(fù)電荷從O點(diǎn)移到P點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)降低，其電勢(shì)能增大，故應(yīng)是克服電場(chǎng)力做功，B錯(cuò)誤由及電場(chǎng)線疏密程度知O、M兩點(diǎn)間電勢(shì)差應(yīng)大于M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差，C錯(cuò)誤沿y軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故從O點(diǎn)由靜止釋放的帶正電粒子運(yùn)動(dòng)中始終受到沿y軸正方向的電場(chǎng)力，D正確10AD解析:在圖中，圖像斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小結(jié)合題中圖像特點(diǎn)可知，故A對(duì)C錯(cuò)根據(jù)電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低可知沿x軸負(fù)方向，B項(xiàng)錯(cuò)負(fù)電荷在正x軸上

10、受電場(chǎng)力沿x軸負(fù)向，在負(fù)x軸上受電場(chǎng)力沿x軸正向，故可判斷負(fù)電荷從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，D項(xiàng)正確11B解析：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿某一方向電勢(shì)是均勻變化的由，知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中連線ab的中點(diǎn)O處電勢(shì)，又，所以連線Oc是一條等勢(shì)線，過(guò)O點(diǎn)作Oc的垂線即是一條電場(chǎng)線，如圖所示由題知電場(chǎng)線E與圓的交點(diǎn)d處電勢(shì)最低，且有，解得，同理知點(diǎn)e處電勢(shì)最高，二、計(jì)算題：1(1)電場(chǎng)線垂直BC斜向下 UAB300V UAC300 V UBC0 (2)104 V/m 解析：本題要求利用勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行求解，特別是要求根據(jù)電勢(shì)差的情況判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向(1)正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，故A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)，可求得負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，A點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)，可求得因此B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，UBC0由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線是一簇平行直線，因此，BC為一條等勢(shì)線，故電場(chǎng)線方向垂直于BC，設(shè)D為直線BC的