1.6 电势差与电场强度的关系-安徽省芜湖市第一中学人教版高中物理选修3-1同步练习

高二物理：电势差与电场强度的关系 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、选择题 1．如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势差满足UOP＝25 sin θ(V)，则该匀强电场的大小和方向分别为(　　) A．5 V/m，沿x轴正方向 B．500 V/m，沿y轴负方向 C．500 V/m，沿y轴正方向 D．250 V/m，沿x轴负方向 【答案】C　 【解析】由题意可知，P点的电势在θ和180°－θ的时候，电势相等，从数学角度可以看出关于y轴对称，垂直于y轴方向的平面是等势面，那么y轴正方向就是场强方向。当θ＝90°时，P的电势最低，UOP＝25 V，当θ＝180°或0°时，P的电势最高，UOP＝0 V，根据U＝Ed得，E＝＝500 V/m，C项正确。 2．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为（ ） A．200 V/m B．200 V/m [来源:Z#xx#k.Com] V/m C．100 V/m D．100 【答案】 A [来源:学_科_网] 【解析】 在匀强电场中，沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA的中点C的电势φC＝3 V(如图所示)，因此B、C为等势面．O点到BC的距离d＝OCsin α，而sin α＝ V/m＝200 V/m，故选项A正确，选项B、C、D错误．＝得，匀强电场的电场强度E＝OC＝1.5×10－2m.根据E＝，所以d＝＝ 3． (多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V．下列说法正确的是（ ） A．电场强度的大小为2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为1 V C．电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV 【答案】ABD　 【解析】 由题目可得：φa＝10 V，φb＝17 V，φc＝26 V，则可知ab与Oc交点电势满足 V/cm＝2.5 V/cm，故A正确．＝，则d点的电势为φd＝17 V，故bd为等势线，从而电场线沿cO方向，故E＝＝ cm，故 cm＝，故φO＝φa＋φb－φc＝1 V，故B正确；从a到b移动电子，电场力做功W＝Uab(－e)＝7 eV，电场力做正功，电势能减小，故电子在a点电势能比在b点高7 eV，故C错误；从b到c移动电子，电场力做功W′＝－eUbc＝9 eV，故D正确；如图所示，过b点作bd垂直于Oc，则由几何关系有xcd＝6×＝ 4． (多选)如图所示，某匀强电场中A、B、C、D四点构成一个菱形，对角线AC＝12 cm，BD＝16 cm，一个质子从A移到B，电场力做了24 eV的功；一个电子从A移到C，克服电场力做了24 eV的功．其中A点的电势为零，则下列说法正确的是（ ） A．D点的电势φD＝0 B．D点的电势φD＝－24 V C．电场强度E＝250 N/C D．电场强度E＝200 N/C 【答案】AC　 【解析】由题意可知：UAB＝＝24 V，φA＝0，φB＝φC＝－24 V，BC的连线为一条等势线，所以AD的连线也为一条等势线，所以φD＝0，A正确，B错误；根据几何关系可求得AD和BC间的垂直距离d＝9.6 cm，电场强度E＝250 N/C，C正确，D错误．] ＝24 V，UAC＝ 5．如图所示，在空间中有平行xOy平面的匀强电场，一群带正电粒子(电荷量为e，重力不计，不计粒子间的相互作用)从P点出发，可以到达以原点O为圆心、R＝25 cm为半径的圆上的任意位置，比较圆上这些位置，发现粒子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大，为60 eV，已知∠OAP＝30°。则下列说法正确的是(　　) A．该匀强电场的方向沿x轴负方向 B．匀强电场的电场强度是240 V/m C．过A点的电场线与x轴垂直 D．P、A两点间的电势差为60 V 【答案】D　 【解析】到A点时，动能增加量最大，说明等势面在A点与圆相切(否则一定还可以在圆上找到比A点电势低的点，粒子到达这点，动能增加量比到达A点时动能增加量大)，即等势面与y轴平行，电场力做正功，所以电场沿x轴正方向，P、A两点间的电势差UPA＝＝160 V/m，故D正确，A、B、C错误。 ＝60 V，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可得E＝ 6． （多选）空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强