2018-2019学年物理同步人教版选修3-1课时跟踪检测:(六) 电势差与电场强度的关系 Word版含解析.pdf
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1、课时跟踪检测(六)课时跟踪检测(六) 电势差与电场强度的关系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电势降低的方向,必定是电场强度的方向 解析:选解析:选 C 由匀强电场的特点知 由匀强电场的特点知 A、
2、B 错误,错误,C 正确;电势降低最快的方向才是电场 强度方向, 正确;电势降低最快的方向才是电场 强度方向,D 错误。错误。 2如图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距如图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 ,由此可以确定电 场强度的方向和数值是( ) A竖直向下,竖直向下,E100 V/m B水平向左,水平向左,E100 V/m C水平向左,水平向左,E200 V/m D水平向右,水平向右,E200 V/m 解析:选解析:选 B 根据电场强度的方向应与等势面垂直,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
3、向水平向左。由场强与电势差的关系得: 根据电场强度的方向应与等势面垂直,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:E 100 V/m。 U d 3a、b、c、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩 形所在平面平行。已知 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩 形所在平面平行。已知 a 点的电势为点的电势为 20 V,b 点的电势为点的电势为 24 V,d 点的电势为点的电势为 4 V,如图所 示,由此可知 ,如图所 示,由此可知 c 点的电势为点的电势为( ) A4 V B8 V C12 VD2
4、4 V 解析:选解析:选 B 根据匀强电场的特点, 根据匀强电场的特点,UadUbc,即,即 adbc,解得,解得 c8 V,B 正确。正确。 4如图所示,在某电场中画出了四条电场线,如图所示,在某电场中画出了四条电场线,C、D 两点是两点是 AB 连线 的三等分点。已知 连线 的三等分点。已知 A 点的电势为点的电势为 A30 V, B 点的电势为点的电势为 B0,则,则 ( ) AC 点的电势点的电势20 V BC 点的电势点的电势20 V DA、B、C 都不正确都不正确 解析 : 选解析 : 选 B 由题图看出, 由题图看出,AC 段电场线比段电场线比 CD 段、段、DB 段电场线密,则
5、段电场线密,则 AC 段场强最大, 根据公式 段场强最大, 根据公式 UEd 可以知道,可以知道, A、 C 间电势差间电势差 UAC大于大于 C、 D 间电势差间电势差 UCD和和 D、 B 间电势差间电势差 UDB。 所以 。 所以 UAC UAB (AB)10 V,即,即(AC)10 V,又,又 A30 V,可以知道,可以知道 C20 V。 1 3 1 3 所以所以 B 选项是正确的。选项是正确的。 5匀强电场中有匀强电场中有 a、b、c 三点,如图所示。在以它们为顶点的三角形中,三点,如图所示。在以它们为顶点的三角形中,a 30, , c90,电场方向与三角形所在平面平行, 已知,电场
6、方向与三角形所在平面平行, 已知 a、 b 和和 c 点的电势分 别为 点的电势分 别为V、V 和和 2 V,该三角形的外接圆上最低、最高电,该三角形的外接圆上最低、最高电( (23) )( (23) ) 势分别为势分别为( ) A.V、V( (23) )( (23) ) B0、4 V C.V、V ( (2 4 3 3 ) )( (2 4 3 3 ) ) D0、2 V3 解析 : 选解析 : 选B 如图所示,取 如图所示,取ab的中点的中点O,即为三角形的外接圆的圆心, 且该点电势为 ,即为三角形的外接圆的圆心, 且该点电势为2 V, 故, 故 Oc 为等势线, 其垂线为等势线, 其垂线 MN
7、 为电场线, 方向为为电场线, 方向为 MN 方向。外接圆上电 势最低点为 方向。外接圆上电 势最低点为 N 点, 最高点为点, 最高点为 M 点。 设外接圆半径为点。 设外接圆半径为 R, 则, 则 UOPUOa V, 又, 又 UONER, UOP3 ERcos 30, 则, 则 UONUOP2, 故, 故 UON2 V, N 点电势为零, 为最低电势点, 同理点电势为零, 为最低电势点, 同理 M3 点电势为点电势为 4 V,为最高电势点。故,为最高电势点。故 B 正确。正确。 6.匀强电场中的三点匀强电场中的三点 A、 B、 C 是一个三角形的三个顶点,是一个三角形的三个顶点, AB
8、的长度为的长度为 1 m,D 为为 AB 的中点, 如图所示。 已知电场线的方向平行于的中点, 如图所示。 已知电场线的方向平行于ABC 所在平面,所在平面, A、 B、 C三点的电势分别为三点的电势分别为14 V、 6 V和和2 V。 设电场强度大小为。 设电场强度大小为E, 一电荷量为, 一电荷量为110 6 C 的正电荷 从 的正电荷 从 D 点移到点移到 C 点电场力所做的功为点电场力所做的功为 W,则,则( ) AW810 6 J E8 V/m BW610 6 J E6 V/m CW810 6 J E8 V/m DW610 6 J E6 V/m 解析:选解析:选 A 因电场是匀强电场
9、, 因电场是匀强电场,D 是是 AB 的中点,故的中点,故 D 的电势的电势 D10 V。 AB 2 所以所以 Wq(DC)810 6 J。设 。设 E 的方向与的夹角为的方向与的夹角为 ,则,则 0,否则等势面与,否则等势面与 ABAB 垂直,垂直, C 点电势就会高于点电势就会高于 B 点电势。 由点电势。 由 E 可知 :, 因 可知 :, 因 0, 则, 则 cos 8 U d AB ABcos 8 cos V/m,故,故 A 正确。正确。 7多选多选(2017江苏高考江苏高考)在在 x 轴上有两个点电荷轴上有两个点电荷 q1、q2,其静电场的电势,其静电场的电势 在在 x 轴上 分布
10、如图所示。下列说法正确的有 轴上 分布如图所示。下列说法正确的有( ) Aq1和和 q2带有异种电荷带有异种电荷 Bx1处的电场强度为零处的电场强度为零 C负电荷从负电荷从 x1移到移到 x2,电势能减小,电势能减小 D负电荷从负电荷从 x1移到移到 x2,受到的电场力增大,受到的电场力增大 解析:选解析:选 AC 由题图可知,空间的电势有正有负,且只有一个极值,则两个点电荷必 定为异种电荷, 由题图可知,空间的电势有正有负,且只有一个极值,则两个点电荷必 定为异种电荷,A 项正确;由项正确;由 E可知,可知,x 图像的切线斜率表示电场强度,因此图像的切线斜率表示电场强度,因此 x1处处 x
11、的电场强度不为零,的电场强度不为零,B 项错误;负电荷从项错误;负电荷从 x1移到移到 x2的过程中,电势升高,电场强度减小, 由 的过程中,电势升高,电场强度减小, 由 Epq,FqE 可知,电势能减小,受到的电场力减小,可知,电势能减小,受到的电场力减小,C 项正确,项正确,D 项错误。项错误。 8多选多选如图所示,如图所示,A、B、C、D 为匀强电场中相邻的等势面,一个 电子垂直经过等势面 为匀强电场中相邻的等势面,一个 电子垂直经过等势面 D 时的动能为时的动能为 20 eV,经过等势面,经过等势面 C 时的电势能为时的电势能为 10 eV, 到达等势面, 到达等势面 B 时的速度恰好
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