(练习)课时分层作业7 电势差与电场强度的关系-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(鲁科版2019)

课时分层作业(七)　电势差与电场强度的关系 题组一　电势差与静电力做功的关系 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．沿电场线的方向，电势逐渐降低 B．A、B两点间的电势差与零电势点的选取有关 C．电势差是一个标量，但有正值和负值之分 D．电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量无关 ACD　[沿电场线的方向电势逐渐降低，选项A正确；某点的电势和零电势点的选取有关，但两点间的电势差和零电势点的选取无关，选项B错误；电势差是标量，可正、可负，选项C正确；电场中某点的电势和检验电荷无关，由电场本身的性质决定，选项D正确。] 2．(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，说法正确的是(　　) A．φA、φB都有正负，所以电势是矢量 B．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA C．UAB和UBA是不同的，它们的关系：UAB＝－UBA D．零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地或无穷远处为零电势点 CD　[电势、电势差都是标量，选项A错误；UAB表示A点与B点之间的电势差，UAB＝φA－φB＝－UBA，选项B错误，C正确；易知选项D正确。] 3．(多选)(2021·全国甲卷)某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则(　　) A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功 B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右 D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大 BD　[由图像可知φb ＝ φe，则正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A错误；由图像可知φa ＝ 3 V，φd ＝ 7 V，根据电场力做功与电势能的变化关系有Wad＝Epa － Epd＝ (φa － φd)·( － e) ＝ 4eV，B正确；沿电场线方向电势逐渐降低，则b点处的场强方向向左，C错误；由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如图所示， 由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D正确。故选BD。] 4．一个带负电的质点，带电荷量为2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b点。在这个过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能减少了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差Uab为(　　) A．1×104 V　　　 B．－1×104 V C．7×104 V D．－7×104 V C　[设电场力做功为W，由动能定理知W＋6.0×10－5 J＝－8.0×10－5 J，可求得W＝－1.4×10－4 J，因此a、b两点间的电势差为Uab＝＝7×104 V，故选项C正确。] 题组二　电场强度与电势差的关系 5．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　) A．等于35 V B．大于35 V C．小于35 V D．等于15 V C　[从电场线疏密可以看出Ea>Eb>Ec，由公式Uab＝Ed可以判断Uab>Ubc，所以φb<＝35 V，C正确。] 6．如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，由此可知c点的电势为(　　) A．4 V　　　　　　　 B．8 V C．12 V D．24 V B　[Uad＝φa－φd＝20 V－4 V＝16 V，在匀强电场中，相互平行的等长线段两端点电势差相等，故Ubc＝Uad，又Ubc＝φb－φc，所以φc＝φb－Uad＝24 V－16 V＝8 V，B正确。] 7．如图所示，匀强电场的电场强度为E，电场中A、B两点间的距离为d，线段AB与电场线的夹角为θ，则A、B两点间的电势差为(　　) A．Edcos θ B．－Edcos θ C．Ed D．－Edsin θ A　[由φA＞φB故为正值，由UAB＝Edcos θ可知A正确，B、C、D错误。] 8．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 D　[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正确。] 9．将一个电荷量为1×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功2×10－6 J。从C点移到D点，静电力做功7×10－6 J，若已知B点比C点电势高3 V，求UDA。 [解析]　由UAB＝＝ V＝2 V知 A点电势高于B点，UAB＝φA－φB＝2 V 负电荷从电场中C点移