人教版選修3-1-1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)與訓(xùn)練

1.5電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于與這兩點(diǎn)沿方向的的乘積。(2)U＝Ed，也可以寫(xiě)作E＝eq\f(U,d)。2．公式U＝Ed的適用范圍：勻強(qiáng)電場(chǎng)。公式E＝eq\f(U,d)的三點(diǎn)注意(1)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)．(2)d為某兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的距離，或兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的距離．(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向．3．兩個(gè)推論推論1勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)，等于φC＝eq\f(φA＋φB,2)，如下圖甲所示．推論2勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段AB∥CD，且AB＝CD，則UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)，如上圖乙所示．例1如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，其中c為ab的中點(diǎn)。已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝3V，φb＝9V，則下列敘述正確的是()A．該電場(chǎng)在C點(diǎn)處的電勢(shì)一定為6VB．a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbC．正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一定增大D．正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能一定增大例2．如圖所示，帶有等量異號(hào)電荷的一對(duì)平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距6cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)(其中C點(diǎn)在金屬板上)，且CD＝4cm，CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角。已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功為3.2×10－17J，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E及A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為()A．2×104N/C；450V B．1×104N/C；450VC．1×105N/C；600V D．1×104N/C；600V例3．如圖所示，沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一動(dòng)點(diǎn)以O(shè)為圓心，半徑為r做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，A點(diǎn)為連線OA與x軸正向成θ角時(shí)圓周上的一點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則此圓周上各點(diǎn)與A點(diǎn)間最大的電勢(shì)差為()A．U＝Er B．U＝Er(sinθ＋1)C．U＝Er(cosθ＋1) D．U＝2Er例4．a(chǎn)、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)電勢(shì)依次為10V、2V、6V；三點(diǎn)在同一平面上，下列圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是()課后基礎(chǔ)訓(xùn)練11．如圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，已知rM＜rN。下列敘述正確的是()A．若把一正的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能增加B．若把一正的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做功，電勢(shì)能增加C．若把一負(fù)的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少D．若把一負(fù)的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再?gòu)腘點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對(duì)該電荷所做的功，電勢(shì)能不變2．關(guān)于重力勢(shì)能和電勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．兩種勢(shì)能都是物體單獨(dú)具有的B．兩種勢(shì)能的值都與零勢(shì)能位置選擇無(wú)關(guān)C．兩種勢(shì)能的變化量，都可以用力做的功來(lái)衡量D．兩種勢(shì)能的值都可正可負(fù)，所以都是矢量3.如圖所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條直線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb表示a、b兩處的場(chǎng)強(qiáng)大小，則()A．因?yàn)殡妶?chǎng)線從a指向b，所以Ea＞EbB．因?yàn)殡妶?chǎng)線從a指向b，所以b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)低C．因?yàn)殡妶?chǎng)線是直線，所以Ea＝EbD．在a點(diǎn)由靜止釋放一正的點(diǎn)電荷，電荷將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)4．電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的電勢(shì)φA＝30V，B點(diǎn)的電勢(shì)φB＝10V，一個(gè)電子由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，下列幾種說(shuō)法中正確的是()A．靜電力對(duì)電子做功20eV，電子的電勢(shì)能減少了20eVB．電子克服靜電力做功20eV，電子的電勢(shì)能增加了20eVC．靜電力對(duì)電子做功20eV，電子的電勢(shì)能增加了20eVD．電子克服靜電力做功20eV，電子的電勢(shì)能減少了20eV5.如圖所示，在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q，以O(shè)為圓心作一圓?，F(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點(diǎn)，則靜電力做功的情況是()A．移到B的過(guò)程做功最多B．移到C的過(guò)程做功最多C．移到D的過(guò)程做功最多D．三個(gè)過(guò)程做功一樣多6.如圖所示，在處于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷＋Q形成的電場(chǎng)中，試探電荷＋q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做功為W1。以O(shè)A為半徑畫(huà)弧交OB于C，再把試探電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功為W2；由C點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做功為W3，則三次靜電力做功的大小關(guān)系為()A．W1＝W2＝W3＜0 B．W1＞W(wǎng)2＝W3＞0C．W1＝W3＞W(wǎng)2＝0 D．W3＞W(wǎng)1＝W2＝07.如圖為某靜電場(chǎng)等勢(shì)面的分布，電荷量為1.6×10－9C的正點(diǎn)電荷從A經(jīng)B、C到達(dá)D點(diǎn)，從A至D，靜電力對(duì)電荷做的功為()A．4.8×10－8J B．－4.8×10－8JC．8.0×10－8J D．－8.0×10－8J8．如圖，靜電噴涂時(shí)，噴槍噴出的涂料微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，微粒只在靜電力作用下向工件運(yùn)動(dòng)，最后吸附在其表面。微粒在向工件靠近的過(guò)程中()A．一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng) B．所受電場(chǎng)力大小不變C．克服電場(chǎng)力做功 D．電勢(shì)能逐漸減小9.如圖所示，在電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，且ab＝bc，關(guān)于ab和bc間電勢(shì)差，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)b間的電勢(shì)差一定大于bc間的電勢(shì)差B．因ab＝bc，所以ab間的電勢(shì)差等于bc間的電勢(shì)差C．a(chǎn)b間的電勢(shì)差一定小于bc間的電勢(shì)差D．因是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，無(wú)法比較10．(多選)A、B為一電場(chǎng)中x軸上的兩點(diǎn)，如圖甲所示。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的動(dòng)能Ek隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．該電場(chǎng)不可能是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EA<EBC．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系為φA<φBD．電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為EPA<EPB11.如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab間距離Lab＝8cm，bc間距離Lbc＝14cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60°角。一個(gè)電荷量q＝－4×10－8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)克服靜電力做功1.2×10－6J。求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；(2)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，靜電力所做的功；(3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。12.如圖所示，平行金屬帶電極板A、B間可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝1.2×103V/m，極板間距離d＝5cm，電場(chǎng)中C和D分別到A、B兩板的距離均為0.5cm，B極板接地，求：(1)C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)和兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(2)點(diǎn)電荷q1＝－2×10－3C分別在C和D兩點(diǎn)的電勢(shì)能；(3)將點(diǎn)電荷q2＝2×10－3C從C勻速移到D時(shí)外力所做的功。課后作業(yè)（2）1．關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積B．沿電場(chǎng)線方向，任何相同距離上電勢(shì)降落必相等C．電勢(shì)減小的方向必是場(chǎng)強(qiáng)方向D．在相同距離的兩點(diǎn)上，電勢(shì)差大的，其場(chǎng)強(qiáng)也大2．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中取一點(diǎn)O，過(guò)O作射線，已知OA＝OB＝OC＝OD＝10cm，O、A、B、C、D各點(diǎn)電勢(shì)分別為0、7V、8V、7V、5V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向最接近于()A．70V/m，沿AO方向 B．70V/m，沿CO方向C．80V/m，沿BO方向 D．80V/m，沿CO方向3．(多選)如右圖所示，在電場(chǎng)中任意取一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)線上的a、b兩點(diǎn)相距為d，則()A．a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)的電勢(shì)C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于Ed(E為a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng))D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于單位正電荷由a點(diǎn)沿任意路徑移動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功4.(多選)如右圖所示為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面．已知φa＝5V，φc＝3V，ab＝bc、b點(diǎn)電勢(shì)為φb，b、d在同一等勢(shì)面上．以|Wac|表示點(diǎn)電荷q由a點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小，|Wdc|表示點(diǎn)電荷q由d點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小，則()A．φb>4V B．φb<4VC．|Wac|＝2|Wdc| D．|Wac|>2|Wdc|5．如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中三點(diǎn)，AB＝BC＝d，則()A．UAB＝eq\f(\r(3),2)UBCB．UAB＝eq\f(1,2)UBCC．UAC＝eq\r(3)UABD．UAC＝3UBC6．如圖所示，abcd是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行，已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V，b點(diǎn)電勢(shì)為24V，d點(diǎn)電勢(shì)為4V，由此可知c點(diǎn)電勢(shì)為()A．4V B．8VC．12V D．24V7．如右圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，它們之間的距離為2cm，兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角．將一個(gè)電荷量為－2×10－5C的電荷由A移到B.其電勢(shì)能增加了0.1J．問(wèn)：(1)在此過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了多少功？(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多大？(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大？8．下列公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場(chǎng)力、電荷量、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)差及距離，①F＝keq\f(q1q2,r2)，②E＝keq\f(Q,r2)，③E＝eq\f(F,q)，④U＝Ed，以下說(shuō)法中正確的是()A．它們都只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷的電場(chǎng)成立B．①②③只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷電場(chǎng)成立，④對(duì)任何電場(chǎng)都成立C．①②只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷電場(chǎng)成立，③對(duì)任何電場(chǎng)都成立，④只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)成立D．①②只對(duì)點(diǎn)電荷成立，③④對(duì)任何電場(chǎng)都成立9．如圖所示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以判定()A．φa>φb>φc B．Ea>Eb>EcC．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb>Ec10．勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AB的長(zhǎng)度為1m，D為AB的中點(diǎn)，如圖所示．已知電場(chǎng)線的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V和2V，設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，一電量為1×10－6C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為W，則()A．W＝8×10－6JE>8V/mB．W＝6×10－6JE>6V/mC．W＝8×10－6JE≤8V/mD．W＝6×10－6JE≤6V/m11．如右圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0V、2.0V、3.0V，則下列說(shuō)法正確的是()A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10V/mB．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(20\r(3),3)V/mC．電荷量為1.6×10－19C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功為1.6×10－19JD．電荷量為1.6×10－19C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能減少4.8×10－19J12．(多選)如右圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場(chǎng)中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對(duì)稱，已知一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢(shì)能增加，則以下判定正確的是()A．M點(diǎn)處放置的是負(fù)電荷B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全相同C．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)D．若將該試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，則電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功13．兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的