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“四翼”检测评价(六) 电势差与电场强度的关系
组—重基础·体现综合
1.关于电场的性质,下列说法正确的是( )
A.由E=可知,试探电荷的电荷量越小,该点的电场强度越大
B.由U=Ed可知,匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积
C.选择不同的位置作为零电势点,电场中某两点之间电势差保持不变
D.电场线是仅受静电力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹
解析:选C 表达式E=为电场强度定义式,电场中某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷的电荷量无关,A错误;由U=Ed可知,匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场方向距离的乘积,B错误;选择不同的位置作为零电势点,电场中某两点之间电势差保持不变,C正确;当电场线不是直线时,电场线并不是仅受静电力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹,D错误。
2.对于电场的认识,下列说法正确的是( )
A.由E=可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功
C.电场中,场强方向是指电势降落的方向
D.处于静电平衡的导体是等势体,导体表面是等势面,但导体表面的场强可能不同
解析:选D E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,E反映电场本身的性质,由电场本身决定,E与F、q无关,故A错误;A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功与电荷量的比值,故B错误;电势降落最快的方向是电场强度的方向,故C错误;处于静电平衡的导体是等势体,导体表面是等势面,但导体表面的场强可能不同,故D正确。
3.(多选)在场强为E=150 V/m的匀强电场中,相距d=2 cm的a、b两点的电势差可能为( )
A.7.5 V B.4 V
C.1 V D.0
解析:选CD 设a、b两点连线与电场线夹角为θ,则a、b两点在电场线方向的距离为d′=dcos θ,a、b两点的电势差为U=Ed′=Edcos θ=3cos θ,可见,U在0~3 V之间,故选C、D。
4.如图,一条电场线上有a、b、c三点,b为ac的中点,a、c两点的电势分别为4 V和-8 V。则( )
A.a点的场强可能大于c点的场强
B.b点的电势可能为6 V
C.a点的场强一定等于c点的场强
D.b点的电势一定为-2 V
解析:选A 只凭一条电场线无法判断出三点附近电场强弱,所以a点的场强可能比c点的场强大,可能等于,也可能小于,A正确,C错误;a点电势高于c点电势,所以电场线方向由a指向c,ac间各点的电势在4 V至-8 V之间,如果电场是匀强电场,根据U=Ed有Uab=Ubc,知b点的电势为-2 V,如果电场是非匀强电场,则Uab≠Ubc,则b点的电势不等于-2 V,B、D错误。
5.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距4 cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )
A.E=0.5 V/m,水平向右
B.E=0.5 V/m,水平向左
C.E=50 V/m,水平向右
D.E=50 V/m,水平向左
解析:选D 根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场强度方向水平向左。两个相邻等势面相距d=4 cm=4×10-2 m,由图知两个相邻等势面的电势差U=2 V,则电场强度E===50 V/m,故选D。
6.(多选)如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,匀强电场场强方向与正六边形所在平面平行。A、B、C三点的电势分别为1 V、2 V、4 V,AB边长度为2 cm。则下列说法中正确的是( )
A.F点的电势为2 V
B.该匀强电场场强方向沿AB方向由B指向A
C.将电子从E点移到F点,静电力做的功为3.2×10-19 J
D.该匀强电场的场强大小E=100 V/m
解析:选AD 如图所示,连接AC,由匀强电场电势差与场强公式U=Ed,将AC三等分,则M点的电势为2 V,MB是一条等势线,可知F点的电势为2 V,A正确;根据电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势,可知该匀强电场场强方向沿AD方向由D指向A,B错误;将电子从E点移到F点,静电力做的功为WEF=WCB=qUCB=-1.6×10-19×(4-2)J=-3.2×10-19 J,C错误;该匀强电场的场强大小为E===100 V/m,D正确。
7.(多选)如图甲所示,某电场中的一条电场线恰好与x轴重合,A点的坐标为xA=2.5 m,一质子从坐标原点O运动到A点,电势能增加了50 eV,x轴上各点电势的变化规律如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.x轴上各点的电场强度都沿x轴负方向
B.质子沿x轴从O点到A点加速度越来越大
C.A点的电场强度大小为25 V/m
D.质子在A点的电势能为75 e