高考专题23 电势差和电场强度的关系-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破知识回顾1.匀强电场中电势差与匀强电场强度关系(1)UAB＝Ed，d为A、B两点沿电场方向的距离．(2)沿电场强度方向电势降落得最快．(3)在同一直线上或相互平行的两条直线上距离相等的两点间电势差相等．2.规律方法E＝的应用规律(1)解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系，当电势差U一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即电场强度越大，等差等势面越密．(2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系，如距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大；E越小，U越小．例题分析【例1】．(2017年高考·课标全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行

2、于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V．下列说法正确的是()A．电场强度的大小为2.5V/cmB．坐标原点处的电势为1VC．电子在a点的电势能比在b点的低7eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV【答案】：ABD【解析】：ac垂直于bc，沿ca和cb两方向的场强分量大小分别为E1＝＝2V/cm、E2＝＝1.5V/cm，根据矢量合成可知E＝2.5V/cm，A项正确；根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有φO－φa＝φb－φc，得φO＝1V，B项正确；电子在a、b、c三点的电势能分别为－10

3、eV、－17eV和－26eV，故电子在a点的电势能比在b点的高7eV，C项错误；电子从b点运动到c点，电场力做功W＝(－17eV)－(－26eV)＝9eV，D项正确．【例2】(2017年黑龙江牡丹江第一中学高三10月月考)如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场．已知A、C、E三点的电势分别为φA＝(2－)V、φC＝2V，φE＝(2＋)V，下列判断正确的是()A．电场强度的方向由A指向DB．电场强度的大小为100V/mC．该圆周上的点电势最高为4VD．将电子沿圆弧从D点经E点

4、移到F点，静电力始终做负功【答案】BC【例3】(2017年浙江名校协作体高三上学期联考)为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板．当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金属板间产生匀强电场．现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．下列说法正确的是()A．烟尘颗粒向下运动B．两金属板间电场方向向上C．烟尘颗粒在运动过程中电势能减少D．烟尘颗粒的带电荷量可能是电子电荷量的1.5倍【答案】C专题练习1．(多选)如图所示，在正点电荷Q的电

5、场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φF＝φP，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则()A．点电荷Q一定在MP的连线上B．连接PF的线段一定在同一等势面上C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D．φP大于φM【答案】：AD【解析】：根据题意，点电荷Q必在MN的中垂线和PF的中垂线的交点处，过F作MN的垂直平分线交MP于O点，如图8－2－4所示．由几何关系可知ON恰好垂直平分PF，故点电荷Q一定位于O点，A项正确，由正点电荷的

6、等势面分布特点可知B项错误；因为是正电荷形成的电场，将正电荷从P点搬运到N点，电场力做正功，C项错误；因为是正电荷形成的电场，越靠近场源电荷的等势面电势越高，D项正确．2．(2017年甘肃天水一中月考)如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为()A．200V/mB．200V/mC．100V/mD．100V/m【答案】：A3．(多选)(2017年广东五校联考)如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行．已知AB＝2BC，A、B、D的电势分别为

7、6V、2V、4V．初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B，不计粒子的重力，下列说法正确的是()A．该粒子一定带负电B．该粒子到达点B时的动能为40eVC．改变初速度方向，该粒子可能经过CD．改变初速度方向，该粒子可能经过D【答案】：ADC．同理，求得C点的电势为0，由动能定理，得qU＝EC－EA－4e(6－0)V＝EC－24eV，EC＝0，由曲线运动可知，粒子到达C点动能不为零，故C错误．D．由动能定理，得qU＝ED－EA－4e(6－4)V＝ED－24eVED＝16eV，故D正确．故选AD.4．(多选)某电场在直角坐标系

8、中的电场线分布情况如图所