第10章 3 电势差与电场强度的关系（课件+课时作业）-2019-2020学年高一物理【精讲精练】高中新课标辅导（人教版，必修第三册）

3　电势差与电场强度的关系 [随堂巩固] 1．(公式E＝和UAB＝Ed的理解，下列说法正确的是 和UAB＝Ed的理解)对公式E＝ A．公式UAB＝Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差 B．由UAB＝Ed知，A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大 C．由E＝知，匀强电场中A、B两点沿电场线的距离越大，则电场强度越小 D．公式中的d是匀强电场中A、B所在的两等势面之间的距离 答案　D 2．(公式UAB＝Ed的应用)(2019·济南期末)如图10－3－12所示，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、r＝OA为半径逆时针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向(E方向)成θ角(θ<)，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为 图10－3－12 A．U＝Er　　　　　　　　B．U＝Er(sin θ＋1) C．U＝Er(cos θ＋1)　　　　　　　　　D．U＝2Er 解析　由U＝Ed知，与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点，dmax＝r＋rcos θ，所以Umax＝Er(cos θ＋1)，C项正确。 答案　C 3．(公式U＝Ed的应用)如图10－3－13所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm。求： 图10－3－13 (1)P板及A点的电势。 (2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？ 解析　(1)场强E＝V·m－1＝5×102V·m－1，Q、A间电势差UQA＝Ed′＝5×102×(10－4)×10－2V＝30 V ＝ 所以A点电势φA＝－30 V，同理可求得P板电势φP＝UPQ＝－50 V (2)当Q板向左平移5 cm时，两板间距离d″＝(10－5)cm＝5 cm Q板与A点间距离变为d(＝(10－4)cm－5 cm＝1 cm 电场强度E′＝V·m－1＝1.0×103 V·m－1＝ Q、A间电势差UQA′＝E′d(＝1.0×103×1.0×10－2V＝10 V 所以A点电势φA＝－10 V。 答案　(1)－50 V　－30 V　(2)－10 V [课下作业] [合格训练] 1．(2019·合肥期中)下列说法正确的是 A．由公式E＝得，电场强度E与电势差UAB成正比，与两点间距离d成反比 B．由公式E＝得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小 C．在匀强电场中，任意两点间电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积 D．公式E＝只适用匀强电场 解析　公式E＝只适用匀强电场，E与电势差和两点间的距离无关，故A错误，D正确；在匀强电场中，电场强度处处相等，故B错误；在匀强电场中，两点间电势差等于电场强度与两点间沿电场方向距离的乘积，故C错误。 答案　D 2．如图10－3－14所示，ABCD是匀强电场中平行于电场线的矩形的四个顶点，A、B、C三点电势分别为φA＝8 V，φB＝2 V，φC＝3 V，则D点的电势为 图10－3－14 A．7 V　　　B．6 V　　　　　　　　　C．10 V　　　D．9 V 解析　因为UAB＝UDC，即8 V－2 V＝φD－3 V，故φD＝9 V，选项D正确。 答案　D 3．如图10－3－15所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是25 cm，由此可确定此电场的电场强度的方向及大小为 图10－3－15 A．竖直向下，E＝0.4 V/m　　　　　　　　　B．水平向右，E＝0.4 V/m C．水平向左，E＝40 V/m　　　　　　　　　D．水平向右，E＝40 V/m 解析　电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低，故场强方向水平向右，场强大小E＝ V/m＝40 V/m，故D项正确。 ＝ 答案　D 4．a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为φa＝10 V、φb＝2 V、φc＝6 V，a、b、c三点所在平面与电场方向平行，下列各图中电场强度的方向表示正确的是 解析　由于是匀强电场，因此a、b连线的中点与c点电势相等，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势处指向低电势处，所以D正确。 答案　D 5．(多选)如图10－3－16所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则下列说法正确的是 图10－3－16 A．M点的电势比P点的电势高 B．将负点电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D．M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差 解析　根据电场线和等势面的关系，可以判断出M点的电势比P点的电势高，A正确；将负点电荷由O点移到P点，电场力做负功，B错误；根据U＝Ed进行定性分析可知U