(练习)9　课时分层训练(七)　电势差与电场强度的关系-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册(人教版)

课时分层训练(七)　电势差与电场强度的关系 知识点1　对公式UAB＝Ed、E＝的理解和应用 1．如图所示为电场中的一条电场线，其中a、b、c、d四点中ab＝cd，下列判断正确的是(　　) A. a点电场强度一定大于c点的电场强度 B. Uab一定为正值 C. Uab一定等于Ucd D. 若a点处的正电荷只在静电力作用下，一定沿电场线方向移动 B　解析：根据所学知识可知，电场线的疏密表示电场的强弱，由于只画出一条电场线，无法判断其疏密，即a点电场强度不一定大于c点电场强度，故A错误；由于沿电场线方向电势降低，所以Uab一定为正值，故B正确；因无法确定是否为匀强电场，所以Uab不一定等于Ucd，C错误；由于初速度的方向未知，所以不能判定a点处的正电荷只在静电力的作用下，是否沿电场线方向移动，故D错误。 知识点2　由电势差确定电场强度 2．(多选)某电场中等势面的分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面的电势分别为40 V和 10 V，c点是a、b连线的中点，则下列关于a、b两点的电场强度Ea、Eb及c点的电势φc的判断正确的是(　　) A. Ea＞Eb B. φc＞25 V C. φc＜25 V D. Ea＜Eb AC　解析：因为电场线与等势面垂直，根据等势面的形状可知，电场线从左向右由密变疏，即从a到b，电场强度逐渐变小，则Ea＞Eb；电势为25 V的等势面应在c点的左边，所以c点的电势应小于25 V，故A、C正确。 3．如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，电场强度方向与x轴正方向成 θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为 4 V、4 V、－4 V，则下列说法正确的是(　　) A. 该匀强电场的电场强度大小E＝40 V/m B. 该匀强电场的电场强度大小E＝80 V/m C. d点的电势为－4 V D. d点的电势为－2 V C　解析：由题意得，a、c间的电势差为Uac＝φa－φc＝4 V－(－4 V)＝8 V，a、c两点沿电场强度方向的距离为d＝2Rsin θ＝2×0.2× m＝ m，该匀强电场的电场强度大小E＝＝ V/m＝40 V/m，故A、B错误。由φa＝4 V，φc＝－4 V可知，O点电势为0，而 bO＝Od，则b、O间的电势差等于O、d间的电势差，可知，d点的电势为－4 V，故C正确，D错误。 4．如图所示，匀强电场中有A、B、C三点构成等边三角形，边长均为 4 cm，将一电荷量为 q＝1.0×10－10 C 的正电荷(不计重力)，从A点移到C点，静电力做功为－×10－9 J，若把同一电荷从A点移到B点，静电力做功也为－×10－9 J，那么该电场的电场强度大小是(　　) A. 5×102 V/m B. ×102 V/m C. ×102 V/m D. 5×10－2 V/m A　解析：把正电荷从电场中的A点分别移到C点或B点，静电力做的功相同，根据W＝qU可知，B、C两点电势相同，在同一等势面上，由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A点与BC等势面在电场强度方向的距离 d＝ABsin 60°＝4×10－2× m＝2×10－2 m，A、B两点的电势差UAB＝＝ V＝－10 V，该电场的电场强度大小E＝＝ V/m＝5×102 V/m，故选A。 5．如图所示的匀强电场的电场强度为1×103 N/C，矩形abcd中，ad平行于电场线，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下列说法正确的是(　　) A. a、b之间的电势差为50 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abcda移动一周，静电力做功为0 D. 将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是－0.25 J C　解析：在匀强电场中，电场强度等于沿电场强度方向单位距离上的电势差，所以Uab＝Ed＝1×103×0.04 V＝40 V，故A错误。由题图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则a、c之间的电势差等于a、b之间的电势差，为40 V，故B错误。将 q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为0，故C正确。将q＝－5×103 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功相等，静电力做的功为W＝qU＝－5×10－3×40 J＝－0.2 J，故D错误。 6．如图所示，图中五点均在匀强电场中，a、b、c刚好是一个圆的三个等分点(电势已在图中标注)，O是圆心，c、O、d三点在同一条直线上，已知电场线与圆所在平面平行。下列有关d点的电势、电场强度的相关描述正确的是(　　) A. d点的电势为4 V B. d点的电势为6 V C. 电场强度方向由c点