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1、【创新方案】2014高中物理 第一章 第6节 电势差与电场强度的关系同步课堂检测 新人教版选修31下列对关系式UabEd的理解,正确的是()A式中的d是a、b两点间的距离Ba、b两点间距离越大,电势差越大Cd是a、b两个等势面的距离D此式适用于任何电场解析:公式UabEd只适用于匀强电场,其中d为沿电场强度方向上的距离,故C项正确。答案:C2关于静电场,下列结论普遍成立的是()A电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D在场强大的匀强电场中移动电荷,静电力做功多解析:电势的高低与电场强度的大小无
2、关,A错;电场中任意两点间的电势差不仅与这两点的场强有关,还与这两点沿电场线方向的距离有关,B错;在D项中WqEd,电场力做功不仅与电场强度E有关,还与沿电场方向的距离d有关,D错。只有C项正确。答案:C3如图1为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2 cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为()图1AE100 V/m,竖直向下BE100 V/m,竖直向上CE100 V/m,水平向左DE100 V/m,水平向右解析:电场方向与等势面垂直且指向电势降低的方向,故电场方向水平向左,由UEd可得:E V/m100 V/m,故C正确。答案:C4如图2中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点
3、,各点的电势分别是a5 V,b2 V,c4 V,则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是()图2解析:由题意可知,Uab5 V2 V3 V,Uac5 V4 V1 V,在a、b连线上找一点d,使其电势d4 V,则Uad5 V4 V1 V。由于UadUab,所以adab,cd连线为等势线,电场强度的方向与cd连线垂直指向电势降落的方向,故D选项正确。答案:D5场强为E1.0102 V/m的匀强电场中,有相距d2.0102 m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为()A1.0 V B2.0 VC3.0 V D4.0 V解析:a、b两等势面的最大距离d2.0102 m,故由公式UEd可得a、b间
4、的最大电势差Umax2 V,所以Uab2 V,故A、B正确。答案:AB6. 在如图3所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是()AA、D两点间电势差UAD与A、A两点间电势差UAA相等图3 B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电势能减小D带电的粒子从A点移到C点,沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同解析:A、D两点间电势差UAD等于零,A、A两点间电势差UAA不为零,故选项A错误;带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点电场力做的功等于从A点移到
5、A点的,电场力做正功,故选项B正确;带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电场力做负功,电势能增大,选项C错误;带电的粒子从A点移到C点,沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同,电场力做功和路径无关,故选项D正确。答案:BD7. 如图4所示,匀强电场中A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形,电场强度方向平行于纸面。现有一电子,在电场力作用下由A至C动能减少W,而质子在电场力作用下由A至B动能增加W,则对该匀强电场场强的大小和方向的判定,正确的是() 图4AE,方向垂直BC并由A指向BCBE,方向垂直BC并由A指向BCCE,方向垂直AC并由B指向ACDE,方向垂直AB并由C指向AB解析:
6、电子在电场力作用下由A到C,克服电场力做功为W,则质子从A到C电场力做功W,而质子从A到B电场力做功也为W,因此B、C两点是等势点,B、C的连线为匀强电场的等势线,电场线垂直于BC,电场强度的方向从A指向BC。由WeUeEdeEa可解得E。答案:A8ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别是A15 V、B3 V、C3 V,由此可以推断D点电势是多少伏?解析:根据A、B、C三点电势的特点,连结A、C并在AC连线上取M、N两点使AMMNNC,如图所示。尽管AC不一定是场强方向,但可以肯定AM、MN、NC在场强方向上的投影长度相等。由UEd可知,UAMUMNUNC V6
7、V。由此可知,N3 V,M9 V,B、N两点在同一等势面上。根据几何知识不难证明MD平行于BN,即MD也为等势面,所以DM9 V。答案:9 V9. (2012兖州高二检测)如图5所示,在匀强电场中有A、B两点,间距为2 cm。两点的连线与场强方向成60角,将一个带电荷量为2105 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J。则:(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?(2)A、B两点间的电势差为多少?图5(3)匀强电场的场强为多大?解析:(1)WABEpAEpB0.1 J (2)UAB5 000 V(3)E V/m5105 V/m。答案:(1)0.1 J(2)5 000 V(3)5105 V/m