内容正文:
第3节 电势差与电场强度的关系
1、 匀强电场中电势差与电场强度的关系
【例1】如图所示为匀强电场中水平方向的等势面,每两个相邻等势面间的距离均为,由此可确定电场强度的方向和大小是( )
A.竖直向下,
B.水平向左,
C.竖直向上,
D.水平向右,
【针对训练1】如图所示为一水平向右的匀强电场的电场线,其中A、B、C、D为一条电场线上的四个点,已知,,,匀强电场的电场强度大小为。则下列说法正确的是( )
A.两点之间的电势差
B.如果A点的电势为零,则D点的电势为
C.如果B点的电势为零,则D点的电势为
D.一试探电荷由C直接到D与该试探电荷由C经O再到D的过程,电场力做功不同
2、 匀强电场中U=Ed的两个推论
【例2】如图所示,正方形ABCD处在一个匀强电场中,边长为,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为,,。则下列说法中正确的是( )
A.D点的电势
B.D点的电势
C.电场线的方向与AC的连线垂直
D.匀强电场的电场强度大小为100V/m
【针对训练2】如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC垂直于BC,∠ABC=60°,BC=20cm,把一个电量q=1×10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为-8×10-5J;从B移到C,电势能减少2×10-5J。若A点的电势为零,以下说法正确的是( )
A.AB间的电势差为-6V
B.C点的电势为8V
C.该匀强电场的场强大小为20V/m
D.该匀强电场的场强方向从B指向C
1.某电子束焊接机的工作原理示意图如图所示,在直流高压作用下,阴极(接地)与阳极之间形成辐向电场,虚线为电场线,在同一电场线上有三点,。一电子以某一初速度从点沿直线运动到点。不计电子所受的重力。下列说法正确的是( )
A.两点间的电势差等于两点间的电势差
B.点的电势
C.电子在点时的电势能小于在点时的电势能
D.电子从点到点做加速度逐渐减小的加速运动
2.如图所示,A、B、C、D四个点构成矩形ABCD,它们处于匀强电场中,电场线与平面ABCD平行,AB=3m、,A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、3V,则电场强度大小为( )
A.V/m B.V/m
C.V/m D.V/m
3.如图是某电场的部分电场线分布图。M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点,OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是( )
A.点电势与点电势相等
B.将一正电荷由点移到点,电荷的电势能减少
C.间的电势差等于间的电势差
D.将一正电荷放在点,正电荷所受电场力沿与垂直的方向竖直向上
4.空间中存在沿x轴正方向的电场,x轴上各点的电场强度随x的变化情况如图所示,下列叙述正确的是( )
A.x1、x2两处电势相同
B.电子在x1处电势能小于在x2处的电势能
C.x=0处与x1处两点之间的电势差为U=E0x1
D.电子沿x轴从x1处运动到x2处,电场力先做负功再做正功
5.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.由,电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B.由公式知,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.由知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
D.由知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V
6.高压电线落地可能导致行人跨步电压触电。如图所示,若高压输电线掉落在水平地面上的点,将在地面形成以O为圆心的一系列同心圆等势线,则( )
A.掉落电线的地面附近形成的是匀强电场
B.图中A点的电场强度大于B点的电场强度
C.行人无论向哪个方向跨步,两脚间距离越大跨步电压越大
D.行人可通过双脚并拢跳跃或用单脚跳跃的方式远离危险区
7.如题图所示,在匀强电场中有半径为R=1cm的圆形区域,O为圆心,圆形区域所在平面与匀强电场的电场线平行,AC、BD为直径且夹角θ=60º。已知φA=2V,φB=4V,φO=3V。则( )
A.电场方向由B指向D
B.质子在该圆形区域电势能最大值为4eV
C.电场强度等于200V/m
D.电子从A到C的过程与从B到D的过程电场力做功相同
8.如图所示,A、B、C三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径之差相等。A、C两个等势面电势分别为和,则中间B等势面的电势( )
A.一定等于4V B.一定低于4V C.一定高于4V D.无法确定
9.如图,匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点,已知G、F、D点的电势分别为7V、3V、4V,则A点的电势为( )
A.0V B.1V C.2V D.3V
10.如图所示的匀强电场中,已知场强大小等于,AB的间距为6cm,则以下说法正确的是(