1、电势差与电场强度的关系基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)1.(福建漳州市长泰一中2015~2016学年高二上学期期中)下列公式适用于任何电场的是( C )A.W=qEd B.U=EdC.E=D.E=k解析:公式W=qEd,用来计算匀强电场中电场力做功,所以只适用于匀强电场,故A错误。公式U=Ed是匀强电场中电势差与电场强度的关系公式,只适用于匀强电场,故B错误。公式E=是电场强度的定义式,运用比值法定义,适用于任何电场,故C正确。公式E=k是点电荷场强公式,只适用点电荷的电场,故D错误,故选C。2.(北京市朝阳区2014~2015学年高二下学
2、期期末)某匀强电场的等势面分布如图所示,已知相邻等势面的间距均为1cm,则以下说法中正确的是( D )A.电场强度的方向竖直向下B.电场强度的方向竖直向上C.电场强度的大小为E=1V/mD.电场强度的大小为E=100V/m解析:根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知,电场强度方向水平向左。两个相邻等势面相距d=1cm,电势差U=1V,则电场强度E==100V/m,故选项D正确。3.如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=100V/m
3、,则O、P两点的电势差可表示为( B )A.UOP=-10sinθ(V)B.UOP=10sinθ(V)C.UOP=-10cosθ(V)D.UOP=10cosθ(V)解析:由于电场强度方向向下,据题可知UOP<0,则UOP=-ERsinθ=-100×0.1sinθ(V)=-10sinθ(V),故正确答案为A。4.(沈阳师大附中2015~2016学年高二上学期期中)如图所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,Rc-Rb=Rb-Ra。1、2、3、4为轨迹M
25、号,故C错误,D正确,故选BD。5.(银川市实验中学2014~2015学年高二检测)在场强为E=1.0×102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10-2m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为( AB )A.1.0V B.2.0V C.3.0V D.4.0V解析:由U=Ed可知当d最大时,U最大,代入数值可知U最大值为2.0V,当a、b位于同一等势面上时Uab=0知最小值为零,故A、B可能,C、D不可能。6.将一根绝缘细线在匀强电场中连接成一个菱形,如图所示。a、b、c、d分别是菱形的四个顶点,且∠abc=120°。已知a、b、c三点电势分别为3V、4V、5V,一
26、个带电量为+1.0×10-6C的小蚂蚁在细线区域内爬行。下列说法正确的是( AC )A.d点电势为4VB.O点电势为0VC.小蚂蚁在b点电势能等于在d点电势能D.小蚂蚁在b点电势能小于在d点电势能解析:由题意可知,bd是匀强电场的一条等势线,电势为4V,故A正确,B错误;bd在一条等势线上,电势相等,电势能也相等,故C正确,D错误。二、非选择题7.(吉林一中2015~2016学年高二上学期期中)图中是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5cm,θ=53°,一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB匀速运动,求:(1)电场强度大小和方向。(2)微粒的质量。(取g=10m/s2)答