課時(shí)跟蹤檢測(cè)（八） 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

PAGE第4頁共4頁課時(shí)跟蹤檢測(cè)（八）電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系A(chǔ)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．關(guān)于UAB＝eq\f(WAB,q)和WAB＝qUAB的理解，正確的是()A．電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電荷量q成反比B．在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間沿不同路徑移動(dòng)相同電荷，路徑長(zhǎng)時(shí)WAB較大C．UAB與q、WAB及是否移動(dòng)電荷都沒有關(guān)系D．WAB與q、UAB及電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)解析：選CUAB＝eq\f(WAB,q)是比值法的量度式，UAB由電場(chǎng)自身決定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；由WAB＝qUAB可知WAB與q、UAB有關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。2.[多選]如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱，忽略空氣阻力。由此可知()A．Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B．油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大C．油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大D．油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小解析：選AB帶電油滴在電場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力作用，據(jù)其軌跡的對(duì)稱性可知，電場(chǎng)力方向豎直向上，且電場(chǎng)力大于重力，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高，選項(xiàng)A正確；油滴在P點(diǎn)的速度最小，選項(xiàng)B正確；油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.圖中的平行直線表示一簇垂直于紙面的等勢(shì)面。一個(gè)電荷量為－5.0×10－8C的點(diǎn)電荷，沿圖中曲線從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為()A．－5.0×10－7J B．5.0×10－7JC．－3.5×10－6J D．3.5×10－6J解析：選BUAB＝φA－φB＝－10V，WAB＝qUAB＝5.0×10－7J，B正確。4．電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab＝1V，將一電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電子克服靜電力做的功為1eV，則()A．場(chǎng)強(qiáng)方向一定是由b指向aB．場(chǎng)強(qiáng)方向一定是由a指向bC．電子的電勢(shì)能增加1eVD．電子的電勢(shì)能減少1eV解析：選C靜電力對(duì)電子做負(fù)功，所以a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，但場(chǎng)強(qiáng)方向不一定由a指向b，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；電子克服靜電力做的功等于電勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．在兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的連線上，有與連線中點(diǎn)O等距的兩點(diǎn)a、b，如圖所示，則下列判斷錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．a(chǎn)、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同D．同一電荷放在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同解析：選B將電荷從O移到a或b電場(chǎng)力做功相等，則a、O兩點(diǎn)間與b、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相同，所以a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故A、C正確；根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，知a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故B錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，根據(jù)Ep＝qφ，知同一電荷在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能相同，故D正確。6.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，過O點(diǎn)作線段OA＝OB＝OC＝OD＝10cm，已知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)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向最接近于()A．70V/m，沿OA方向 B．70V/m，沿OC方向C．80V/m，沿OB方向 D．80V/m，沿BO方向解析：選D在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)線和等勢(shì)面是垂直的，因?yàn)棣誂＝φC＝7V，即A、C兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，過O點(diǎn)的電場(chǎng)線一定垂直于A、C兩點(diǎn)的連線。很容易看出場(chǎng)強(qiáng)的方向最接近于BO的方向。由于E＝eq\f(U,d)，所以場(chǎng)強(qiáng)的大小也最接近于eq\f(UBO,OB)＝eq\f(8,0.1)V/m＝80V/m。故D正確。7.如圖所示，三條等勢(shì)線上有a、b、c、d四點(diǎn)，若將一正電荷由c經(jīng)a移到d，靜電力做正功W1，若由c經(jīng)b移到d，靜電力做正功W2，則()A．W1>W2，φ1>φ2 B．W1<W2，φ1<φ2C．W1＝W2，φ1<φ2 D．W1＝W2，φ1>φ2解析：選D由W＝Uq可知，W1＝W2；由Wcd＝Ucd·q，Wcd>0，q>0，可知Ucd>0，故φ1>φ2>φ3，D正確。8.[多選]如圖所示的等量異種點(diǎn)電荷，A帶正電，B帶負(fù)電，在A、B連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中b為A、B連線的中點(diǎn)，且ab＝bc，則()A．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)相等C．a(chǎn)、b間電勢(shì)差與b、c間電勢(shì)差相等D．點(diǎn)電荷沿A、B連線的中垂線移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力不做功解析：選ACD由于a、c兩點(diǎn)關(guān)于b點(diǎn)對(duì)稱，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向均相同，A正確；電場(chǎng)線由a指向c，所以有φa＞φc，B錯(cuò)誤；由于ab＝bc，電荷由a移到b和由b移到c時(shí)，電場(chǎng)力做功相等，故Uab＝Ubc，C正確；A、B連線的中垂線為等勢(shì)面，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功，D正確。9.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，把電荷量q＝－2×10－10C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功4.8×10－8J，再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電荷克服靜電力做功4.8×10－8J，取B點(diǎn)的電勢(shì)為零，求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)。解析：把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(4.8×10－8,－2×10－10)V＝－240V即φA－φB＝φA＝－240V。把電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)UBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(－4.8×10－8,－2×10－10)V＝240V，即φB－φC＝－φC＝240V，所以φC＝－240V。答案：－240V－240VB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.(2022·湖北高考)密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴口噴出時(shí)由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為U時(shí)，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U，則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為()A．q，r B．2q，rC．2q,2r D．4q,2r解析：選D初始狀態(tài)下，油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，滿足Eq＝mg，即eq\f(U,d)q＝eq\f(4,3)πr3·ρg，當(dāng)電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí)，若油滴的半徑不變，則滿足eq\f(2U,d)q′＝eq\f(4,3)πr3·ρg，可得q′＝eq\f(q,2)，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí)，若油滴的半徑變?yōu)?r時(shí)，則滿足eq\f(2U,d)q′＝eq\f(4,3)π(2r)3·ρg，可得q′＝4q，C錯(cuò)誤，D正確。11.避雷針上方有雷雨云時(shí)，避雷針附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中中央的豎直黑線AB代表了避雷針，CD為水平地面。MN是電場(chǎng)線中兩個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高B．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C．在試探電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)的多條路徑中，沿直線MN運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力做功最少D．CD的電勢(shì)為零，但其表面附近有些位置的電場(chǎng)線和地面不垂直解析：選A沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；電場(chǎng)線越密集則電場(chǎng)強(qiáng)度越大，可知M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，則在試探電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)的多條路徑中，電場(chǎng)力做功相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；CD的電勢(shì)為零，是等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面正交，可知CD表面附近的電場(chǎng)線和地面都垂直，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.如圖所示，a、b、c是氫原子的核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的三個(gè)可能軌道，取無窮遠(yuǎn)處電子的電勢(shì)能為0，電子在a、b、c三個(gè)軌道時(shí)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)能分別為－13.6eV、－3.4eV、－1.51eV，由于某種因素(如加熱或光照)的影響，電子會(huì)沿橢圓軌道躍遷到離核更遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)，求：(1)a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)大小；(2)a、b間，b、c間電勢(shì)差的大小。解析：(1)電子的帶電荷量q＝－1.6×10－19C，據(jù)電勢(shì)的定義φ＝eq\f(Ep,q)得，φ