考点18 电场强度、电势和电势能-2020年衔接教材新高三一轮复习物理(解析版).doc

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1、考点18电场强度、电势和电势能一、选择题1.下列单位中是电场强度的单位的是(  )A.N/CB.V•mC.J/CD.J/s【答案】A【解析】 电场强度的定义式:E=,F、q的单位分别是牛、库,由此公式推导出来电场强度的单位是牛/库;匀强电场中电场强度与电势差的关系式是E=,公式中U、d的单位分别是伏、米,由此公式推导出来电场强度的单位是伏/米.故A正确,B、C、D错误2.(多选)如图所示,a、b、c、d是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是(  )A.该电场一定是匀强电场B.相邻两个等势面间电势差一定相等C.如果φa>φb,则电场强度Ea>EbD

2、.如果φa<φb,则电场方向垂直于等势面由b指向a【答案】ABD【解析】等势面是平行平面而且均匀分布,则电场线平行同向,均匀分布,该电场一定是匀强电场.故A正确.由图判断出电场方向垂直于等势面,由公式U=Ed可知,沿着电场线方向,相同距离电势差相同.故B正确.匀强电场,电场强度处处相同.故C错误.根据电场线总和等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知,如果Ua<Ub,电场方向垂直于等势面由b指向a.故D正确3.关于匀强电场中的场强和电势差的关系,下列说法正确的是(  )A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B.沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等C.电

3、势降低的方向必是场强方向D.在相同距离的两点上,电势差大的场强也大【答案】B【解析】本题的关键是理解匀强电场中场强与电势差的关系,公式E=中,d是沿场强方向上两点的距离,由此很容易判断出A、D错,B正确;场强的方向是电势降低最快的方向,电场降低的方向不一定是场强方向,故C错.4.对公式E=的理解,下列说法正确的是(  )A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B. a点和b点间距离越大,则这两点的电势差越大C.匀强电场中a、b两点沿电场线的距离越大,则电场强度越小D.公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离【答案】D【解析】此公式只适用于匀强电场中a、b两点间电势

4、差的计算,A错误.a、b两点间的电势差不仅取决于距离的大小,还取决于电势降落的快慢程度,B错误.匀强电场中的电场强度大小与a、b两点间的距离无关,是恒定的.C错误.公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离,D正确5.如图为匀强电场的等势面,相邻等势面相距2cm,则该匀强电场()A.方向竖直向下,场强E=100V/mB.方向水平向左,场强E=100N/CC.方向竖直向上,场强E=100V/mD.方向水平向右,场强E=100V/m【答案】A【解析】因为电场线和等势面垂直,由电势高等势面指向电势低等势面,所以电场强度的方向竖直向下,电场强度,故A正确6.如图所示,有竖直向下的匀强

5、电场,A、B两等势面间距离为5cm,电势差为25V,在电场中P点固定放置电荷量为5×10-9 C的负点电荷,此时电场中有一点场强为零,此点在P点的(  )A.上方30cm处B.下方30cm处C.上方25cm处D.下方25cm处【答案】B【解析】匀强电场的场强E== V/m=500V/m,设距P点L处的合场强为零,则k=9×109× V/m=500V/m,故L=0.3m,负点电荷在L处的电场竖直向上,故该点在电场中P点的下方,B正确7.如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5cm的圆,圆上有一动点P,半径OP与x轴方向的夹角为θ,P点沿圆周移动时,O、P两

6、点的电势差满足UOP=25sin θ (V),则该匀强电场的大小和方向分别为(  )A.5V/m,沿x轴正方向B.25V/m沿y轴负方向C.500V/m,沿y轴正方向D.250 V/m,沿x轴负方向【答案】C【解析】匀强电场中沿电场线方向电势降落最快,根据UOP=25sin θ(V),当θ=90°时,OP间电压最大,以此分析电场线沿y轴正向;根据场强E=得E=500V/m,C正确8.如图所示,水平虚线表示匀强电场中的两等势面,电势分别为2V和5V,两等势面相距10cm,将一带电荷量为+10-6 C的点电荷从a点匀速移动到b点,ab=30cm,不计重力,则下列说法正确的是(  )A.此电

7、场的场强大小为10V/m,方向竖直向下B.此电场的场强大小为30V/m,方向竖直向上C.所加外力的方向垂直ab斜向下方D.外力做的功是3×10-6 J【答案】D【解析】ab两点的电势差U=3V,由U=Ed可得: V/m=30V/m;且a点电势高于b点电势,故电场线方向竖直向下.则A、B错误.正电荷在电场中受力向下;要使电荷做匀速直线运动,则外力应与电场力大小相等、方向相反;故外力大小为N,方向竖直向上,C错误.外力做的功W=Fd=3×10-5 

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