内容正文:
10.3电势差与电场强度的关系
【知识导学】
一、电势差与电场强度的关系
U=Ed 和
(1)d的含义:两点间沿场强方向的距离
(2)适用条件:匀强电场
2.场强与电势差有关系U=Ed,场强与电势无直接关系
(1)电势沿着电场强度的方向逐渐降落
(2)电场强度是矢量,电势是标量
【习题演练】
1.下列关于U=Ed说法正确的是 ( )
A.在电场中,E跟U成正比,跟d成反比
B.对于任何电场,U=Ed均成立
C.U=Ed仅适用于匀强电场,d是电场中任意两点间的距离
D.U=Ed仅适用于匀强电场,d是场强方向上两点间的距离
答案:D
2.如图所示,a、b、c是一条电场线上三点,电场线方向 由a到c,a、b间距离等于b、c 间距离,用和Ea、Eb、Ec表示三点的电势和场强,可以判定 ( )
A.
B.Ea>Eb>Ec
C.
D.Ea=Eb=Ec
答案: A
3.下列关于匀强电场结论错误的是 ( )
A.公式E=F/q适用于匀强电场
B.根据U=Ed可知, 任意两点间电势差与这两点距离成正比
C.匀强电场的场强等于沿场强方向每单位长度上的电势差值
D.匀强电场的场强方向跟电荷所受电场力方向一致
答案: BD
4.如图所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为,AB两点间的电势差为( )
A.O
B.EL
C.ELsin
D.ELcos
答案: D
5.下列关于匀强电场中电场强度与电势差的关系,正确的说法是( )
A.在相同距离上的两点,电势差大的其电场强度也必定大
B.电场强度在数值上等于每单位距离上的电势降落
C.沿着电场方向,任何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
答案:C
6.如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A,B连线的中点.已知A点的电势为,B点的电势为,则下列说法正确的是
A. C点的电势
B. C点的电势
C. C点的电势
D. 负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
【答案】C
7.如图所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面的距离是25 cm,由此可确定电场强度的方向及大小为( )
A.竖直向下,E=0.4 N/C
B.水平向右,E=0.4 N/C
C.水平向左,E=40 N/C
D.水平向右,E=40 V/m
答案 D
8.如图所示的匀强电场场强为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
B.a、c之间的电势差为50 V
C.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,静电力做的功是-0.25 J
D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abd从a移到d,静电力做的功是0.25 J
答案 A
9.如图所示,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( )
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
答案 AD
10.如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,从B点穿出电场,a、b、c、d为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计粒子所受重力,则( )
A.该粒子一定带负电
B.此电场不一定是匀强电场
C.该电场的电场线方向一定水平向左
D.粒子在电场中运动过程动能不断减少
【答案】 D
11.如图所示,在电场强度E为的匀强电场中,将一电荷量为正点电荷由A点移到B点。已知A、B两点间距离,两点连线与电场方向成角,求:
、B两点间的电势差;
电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功。
答:、B两点间的电势差是100V;
电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功是2J。
12.如图所示,A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以v0=4×106 m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场,从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角.已知电子电荷e=1.6×10-19 C,电子质量m=0.91×10-30 kg.求:
(1)电子在C点时的动能是多少J?
(2)O、C两点间的电势差大小是多少V?
【答案】 (1)9.7×10-18 J (2)15.2 V
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10.3电势差与电场强度的关系
【知识导学】
一、电势差与电场强度的关系
U=Ed 和
(1)d的含义:两点间沿场强方向的距离
(2)适用条件:匀强电场
2.场强与电势差有关系U=Ed,场强与电势无