1.6　电势差与电场强度的关系（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（教科版）

授课提示：对应学生用书第103页 [基础达标练] 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 B．a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大 C．公式中的d是指a点和b点之间的距离 D．公式中的d是匀强电场中a、b两个等势面间的垂直距离 解析：E＝中的d是指电场线方向上两点间的距离，而且仅适用于匀强电场，故D正确。 答案：D 2.如图所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为φA＝10 V和φC＝2 V，则B点的电势是(　　) A．一定等于6 V　　　　　　 B．一定低于6 V C．一定高于6 V D．无法确定 解析：由E＝k可知EA＞EB＞EC，又AB＝BC，由公式U＝Ed可以判断UAB＞UBC，所以φB＜6 V。 答案：B 3.如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，各点间电势差最大的是(　　) A．a点与d点 B．d点与c点 C．a点与b点 D．a点与c点 解析：根据U＝Ed可知，在匀强电场中沿电场线方向的距离最大的两点之间的电势差最大，由图可知a点与c点间的电势差最大，故选D。 答案：D 4．在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极低。有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获得食物，威胁敌害，保护自己。若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达1×104 V/m，可击昏敌害，电鳗身长为50 cm，则电鳗在放电时产生的瞬间电压为(　　) A．10 V B．500 V C．5 000 V D．10 000 V 解析：根据电势差与电场强度的关系U＝Ed得：U＝Ed＝1×104×0.5 V＝5×103 V，故选C。 答案：C 5．如图所示，在匀强电场中有相距10 mm的两等势面AA′、BB′，其间有一静止的油滴P。已知油滴P的重力是1.6×10－4 N，所带的电荷量是＋3.2×10－9 C。则下面判断正确的是(　　) A．φA＞φB，UAB＝100 V B．φA＞φB，UAB＝750 V C．φA＜φB，UBA＝500 V D．φA＜φB，UBA＝1 000 V 解析：由于油滴静止，则油滴所受电场力与重力等大、反向，又油滴带正电，则电场方向向上，故φA＜φB。由E＝、F＝G得E＝5×104 V/m，又由于d＝10 mm＝0.01 m，所以UBA＝Ed＝500 V，故选项C正确。 答案：C 6.如图所示，在电场强度E＝2×103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10－9 C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为(　　) A．1.6×10－7 J B．1.2×10－7 J C．－1.6×10－7 J D．－1.2×10－7 J 解析：B、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功。由M到A电场力做负功，W＝－qU＝－q·Ed＝－2×10－9×2×103×4×10－2 J＝－1.6×10－7 J。 答案：C 7.(多选)如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5 V，φB＝2 V，φC＝3 V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是(　　) 解析：根据匀强电场的特点可知，H、F的电势分别为φH＝4 V，φF＝3 V，G的电势φG＝＝4 V，则φH＝φG，则电场线垂直于GH，又φC＝φF＝3 V，可知电场线与CF垂直，故选B、C。 答案：BC 8.如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场沿竖直方向，电场中A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°。把带电荷量为q＝－1.5×10－8 C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4.2×10－5 J的功。若已知A点电势φA＝800 V，|AB|＝1 cm，求： (1)B点的电势； (2)求电场强度的大小和方向。 解析：(1)A、B两点的电势差为 UAB＝＝ V＝2 800 V， 设B点的电势为φB，根据UAB＝φA－φB得 φB＝φA－UAB＝800 V－2 800 V＝－2 000 V。 (2)电场强度为E＝＝＝ V/m＝5.6×105 V/m，方向为竖直向下。 答案：(1)－2 000 V　(2)5.6×105 V/m　方向竖直向下 [能力提升练] 9.如图所示的匀强电场电场强度为1×103 N/C，ab、cd平行于电场线，ac、bd垂直于电场线，ab＝cd＝4 cm，ac＝bd＝3 cm。则下述计算结果正确的是(　　) A．a、b之间的电势差为40 V