第10章 3 电势差与电场强度的关系（作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【精讲精练】人教版

[课下作业] [基础训练] 1．(2021·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(　　) 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(　　) 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，静电力做正功 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，静电力做负功，B错误；根据U＝Ed进行定性分析可知UMN＜UOM，C错误，D正确。 答案　AD 6.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＝－5×103 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＝－5×10­3 C的点电荷沿abd从a移到d，静电力做的功是0.25 J 解析　由U＝Ed得Uab＝103×0.04 V＝40 V，A正确；a、c在同一等势面上，所以Uac＝0，B错误；将电荷沿abdca移动一周，位移为0，故静电力做功为0，C错误；Wad＝Wab＝qUab＝－5×10­3×40 J＝－0.2 J，D错误。 答案　A 7．(2021·天津段考)如图所示的同心圆是电场中的一簇等差等势线，一个电子只在静电力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是(　　) A．电子沿AC方向运动时受到的静电力越来越小 B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大 C．电势差UAB＝UBC D．电势φA ＜φB＜φC 解析　由等势线分布和电子速度变化可知该电场为负点电荷的电场，电子沿AC方向运动时受到的静电力越来越大，选项A错误；根据电子只在静电力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，可知电子具有的电势能越来越大，选项B正确；根据U＝Ed，由于电场为非匀强电场，平均电场强度EAB＜EBC，故电势差UAB＜UBC，选项C错误；电势φA ＞φB＞φC，选项D错误。 答案　B 8．有两块平行金属板A、B相隔6 cm，如图所示，接在36 V的直流电源上。电源的正极接地，C点在两板间且到A板的距离为2 cm。 (1)求A、B两板间的场强大小和方向； (2)以地为电势的零点，问C点的电势多高？ 解析　(1)板间场强的大小E＝＝ V/m＝6×102 V/m，场强方向由A板垂直指向B板。 (2)UAC＝EdAC＝6×102×2×10­2 V＝12 V， 由UAC＝φA－φC，得φC＝φA－UAC＝0－12 V＝－12 V。 答案　(1)6×102 V/m方向由A板垂直指向B板　(2)－12 V [能力提升] 9.(多选)