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1、一 寸 光 阴 不 可 轻 1 第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系 A 级级 抓基础抓基础 1如图所示是一个匀强电场的等势面如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距每两个相邻等势面相距 2 cm，由此可以确定电由此可以确定电 场强度的方向和数值是场强度的方向和数值是( ) A竖直向下竖直向下，E100 V/m B水平向左水平向左，E100 V/m C水平向左水平向左，E200 V/m D水平向右水平向右，E200 V/m 解析：解析：根据电场强度的方向应与等势面垂直根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，且由较高的等势面指向
2、较低的等势面， 可知该电场强度的方向水平向左可知该电场强度的方向水平向左由电场强度与电势差的关系得：由电场强度与电势差的关系得：EU d 100 V/m. 答案：答案：B 2如图所如图所示示，匀强电场电场强度匀强电场电场强度 E100 V/m，A、B 两点相距两点相距 10 cm，A、B 连线与电连线与电 场线夹角为场线夹角为 60，则则 UBA的值为的值为( ) A10 J B10 V C5 V D5 3 V 解析：解析：A、B 两点沿电场线方向的距离为：两点沿电场线方向的距离为： dl cos 600.1 1 2 m 0.05 m. B 点的电势低于点的电势低于 A 点电势点电势，则则 U
3、BAEd100 0.05 V5 V. 答案：答案：C 3(多选多选)如图所示的同心圆是电场中的一组等势线如图所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着一个电子只在电场力作用下沿着 直线直线由由 A 向向 C 运动时的速度越来越小运动时的速度越来越小，B 为线段为线段 AC 的中的中点，则有点，则有( ) 一 寸 光 阴 不 可 轻 2 A电子沿电子沿 AC 运动时受到的电场力越来越小运动时受到的电场力越来越小 B电子沿电子沿 AC 运动时它具有的电势能越来越大运动时它具有的电势能越来越大 C电势电势 ABC D电势差电势差 UABUBC 解析：解析：由由 A 到到 C，电子
4、的速度越来越小电子的速度越来越小，可知其动能越来越小可知其动能越来越小，电势能越来越大电势能越来越大，电电 场力对其做负功场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由即电场线方向由 A 到到 C，由此可知这是由此可知这是Q 形成的电场形成的电场， 因此越靠近因此越靠近Q， 电场线越密电场线越密， 电场强度也就越大电场强度也就越大， 电子所电子所受电场力也就越大，受电场力也就越大， 所以所以 A 不对不对，B 对又因为沿电场线方向电势逐渐降低对又因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以所以 C 对又因为此电场对又因为此电场不是匀不是匀 强电场强电场，沿电场线方向电势不是
5、均匀降落沿电场线方向电势不是均匀降落，故故 UABUBC，所以所以 D 错错，故故 B、C 正确正确 答案：答案：BC 4电场中某区域的电场线如图所示电场中某区域的电场线如图所示，A、B 是电场中的两点一个电荷量是电场中的两点一个电荷量 q4.0 10 8 C 的点电荷在 的点电荷在 A 点所受电场力点所受电场力 FA2.0 10 4 N， ，将该点电荷从将该点电荷从 A 点移到点移到 B 点点，电场力做电场力做 功功 W8.0 10 7 J 求：求： (1)A 点电场强度的大小点电场强度的大小 EA及其方向；及其方向； (2)A、B 两点间的电势差两点间的电势差 U. 解析：解析：移动负电荷
6、从移动负电荷从 A 到到 B 静电力做正功静电力做正功，负电荷受到的静电力的方向沿电场的反方负电荷受到的静电力的方向沿电场的反方 向向 ， 所 以 电 场 方 向 斜 向 上 由 公 式所 以 电 场 方 向 斜 向 上 由 公 式 W qElcos 60 ， ， 得得 E W qlcos 60 210 6 110 6 210 2 0.5 V/m 200 V/m. (2)A、B 间的间的电势差为电势差为 UElcos 60200 2 10 2 0.5 V2 V，因因 A 点电势低点电势低，故故 UAB2 V. B 级级 提能力提能力 5如图所示如图所示，匀强电场的电场强度为匀强电场的电场强度为
7、 1 103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm，则则 下述计算结果正确的是下述计算结果正确的是( ) 一 寸 光 阴 不 可 轻 3 Aab 之间的电势差为之间的电势差为 4 000 V Bac 之间的电势差为之间的电势差为 50 V C将将 q5 10 3 C 的点电荷沿矩形路径 的点电荷沿矩形路径 abcda 移动一周移动一周，电场力做功为零电场力做功为零 D将将 q5 10 3 C 的点电荷沿 的点电荷沿 abc 或或 adc 从从 a 移动到移动到 c，电场做功都是电场做功都是0.25 J 答案：答案：C 6(多选多选)如图如图，在正点电荷在正点电荷 Q 的电场中有的电场中有
8、 M、N、P、F 四点四点，M、N、P 为直角三角为直角三角 形的三个顶点形的三个顶点，F 为为 MN 的中点的中点，M30.M、N、P、F 四点处的电势分别用四点处的电势分别用 M、N、 P、F表示已知表示已知 MN，PF，点电荷点电荷 Q 在在 M、N、P 三点所在平面内三点所在平面内，则则( ) A点电荷点电荷 Q 一定在一定在 MP 的连线上的连线上 B连接连接 PF 的线段一定在同一等势面上的线段一定在同一等势面上 C将正试将正试探电荷从探电荷从 P 点搬运到点搬运到 N 点点，电场力做负功电场力做负功 DP大于大于 M 答案：答案：AD 7.如图中虚线所示为静电场的等势面如图中虚线
9、所示为静电场的等势面 1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等相邻的等势面之间的电势差相等， 其中等势面其中等势面 3 的电势为的电势为 0.一带正电的点一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过电荷在静电力的作用下运动，经过 a、b 点的动能分点的动能分 别为别为 26 eV 和和 5 eV.当这一点电荷运动到某一位置当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为其电势能变为8 eV 时时，它的动能应为它的动能应为 ( ) A8 eV B13 eV C20 eV D34 eV 答案：答案：C 8.某静电场的电场线分布如图所示某静电场的电场线分布如图所示， 图中图中 P、 Q 两点的电场强度的大
10、小分别为两点的电场强度的大小分别为 EP和和 EQ， 电势分别为电势分别为 P和和 Q，则则( ) 一 寸 光 阴 不 可 轻 4 AEPQ BEPEQ，PEQ，PQ DEPEQ，PEP，PQ 在同一条电场线上在同一条电场线上，沿电场线的沿电场线的 方向电势降低方向电势降低，PQ. 答案：答案：A 9 如图所示是一组不如图所示是一组不知方向的匀强电场的电场线， 把知方向的匀强电场的电场线， 把 1.0 10 6 C 的负电荷从 的负电荷从 A 点沿水点沿水 平线移到平线移到 B 点点，静电力做了静电力做了 2.0 10 6 J 的功 的功，A、B 两点间的距离为两点间的距离为 2 cm，求：求： (1)A、B 两点间的电势差；两点间的电势差； (2)匀强电场的电场强度大小及方向匀强电场的电场强度大小及方向 解析：解析：根据电势差的根据电势差的定义式定义式， UABWAB q 2.010 6 1.0 10 6 V2 V. 设设 A、B 两点所在等两点所在等势面间的距离为势面间的距离为 d， 则则 dABcos 602 0.5 cm1 cm. 所以所以 E|UAB| d |2| 1 10 2 V/m200 V/m. 因为因为 UABAB2 V0，所以所以 AB，而电场线方向是由高电势指向低电势而电场线方向是由高电势指向低电势，因因 而电场方向沿直线由下而上而电场方向沿直线由下而上
