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课时训练5 电场强度与电势差的关系
基础夯实
1.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离.用öa、öb、öc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度.下列哪个选项正确( )
A.öa>öb>öc B.Ea>Eb>Ec
C.öa-öb=öb-öc D.Ea=Eb=Ec
答案:A
解析:沿电场线方向电势逐渐降低,所以öa>öb>öc,A项正确;只有一条电场线,无法确定周围电场线的分布情况,所以B、C、D项均错.
2.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电荷量为3.2×10-19 C,重力为1.6×10-14 N,若板间距为10 mm,则两板间的电压为( )
A.500 V B.1 000 V
C.1 500 V D.2 000 V
答案:A
解析:由Eq=G,U=Ed得U==500 V,选A.
3.如图所示,两个等量异种电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两个点电荷连线的中垂线,在两个点电荷所在的平面内取如图所示的1、2、3三个点,则这三个点间电势的关系是( ) (导学号51120132)[来源:学*科*网Z*X*X*K]
A.ö1>ö2>ö3 B.ö2>ö3>ö1
C.ö2>ö1>ö3 D.ö3>ö2>ö1
答案:A
解析:作出等量异种电荷形成电场中的电场线,然后根据等势线与电场线之间的关系作出等势线,依据等势线的分布可确定这三点的电势高低关系.
4.下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系,正确的说法是( )
A.任意两点之间的电势差,等于电场强度和这两点间距离的乘积
B.在任何方向上,若两点间距离相等,则它们之间电势差就相等
C.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等
D.电势降落的方向必定是电场强度的方向
答案:C
解析:公式U=Ed中的d表示匀强电场中沿电场强度方向两点间的距离,而不是电场中任意两点间的距离,因此选项A、B错误,选项C正确.在电场中,沿电场强度方向只是电势降落梯度最大的方向,沿其他方向电势也可能降低,故D选项错误.
5.关于静电场,下列说法正确的是( )
A.电势等于零的物体一定不带电
B.电场强度为零的点,电势一定为零
C.同一电场线上的各点,电势一定相等
D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加
答案:D
解析:零电势的选取是任意的,一般选取大地或无穷远处的电势为零,如一个接地的带电体其电势就为零,选项A错误;处于静电平衡状态的导体,内部电场强度为零,但整个导体为等势体,电势也不一定为零,选项B错误;沿电场线方向电势降低,选项C错误;负电荷沿电场线方向移动时,电场力做负功,电势能增加,选项D正确.
6.如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,a、b两点的电势分别为öa=-50 V,öb=-20 V,则a、b连线的中点c的电势öc应为( )
A.öc=-35 V B.öc>-35 V
C.öc<-35 V D.无法判断
答案:B
7.三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的电场强度大小分别为Ea、Eb,电势分别为öa、öb,则( )
A.Ea>Eb,öa>öb B.Ea<Eb,öa<öb
C.Ea>Eb,öa<öb D.Ea<Eb,öa>öb
答案:C
8.[来源:学|科|网Z|X|X|K]
(多选)如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧.对矿粉分离的过程,下列表述正确的有 ( )
A.带正电的矿粉落在右侧
B.电场力对矿粉做正功
C.带负电的矿粉电势能变大
D.带正电的矿粉电势能变小
答案:BD
解析:带正电的矿粉受电场力向左,落在左侧,选项A错误;不论带正电还是带负电,电场力对矿粉均做正功,电势能均减少,选项C错误,选项B、D正确.
能力提升
9.(多选)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC,电势分别为öA、öB、öC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有( )(导学号51120133)
A.öA>öB>öC B.EC>EB>EA
C.UAB>UBC D.UAB=UBC
答案:AB
解析:因电场线方向由A点指向C点,根据沿电场线方向电势逐渐降低的规律可知öA>öB>öC,A项对.因电场线的疏密反映电场强度的强弱,由题图可知由A点到C点电场线变密,则有EA<EB<EC,B项对.又因AB=BC,所以UAB<UBC,C项错,D项错.
10.如图所示,A、B、C三点是匀强电场中的三点.它们的电势分别为öA=-5 V,öB=9 V,öC=2 V. (导学号5112013