2021年高中物理人教版选修3-1课时作业：第一章第6节电势差与电场强度的关系-.docx

电势差与电场强度的关系课时作业

1．(2022·湖南雅礼中学高二检测)关于场强和电势差的关系，下列说法正确的是(　　)
A．电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大
B．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等
C．电势降低的方向必定是电场强度的方向
D．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大
解析：选D.电场强度越大的地方，电势不愿定越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷，电势越低，A错误；在匀强电场中沿电场线方向，任何相同距离上电势降低必定相等，B错误；电势降低的方向不愿定是电场强度方向，C错误；由E＝可知，单位距离上降落的电势越大，场强越大，D正确．故选D.
2.

如图所示，匀强电场的场强E＝100 V/m，A、B点相距10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60°，则UBA之值为(　　)
A．－10 V　　　　　　　B．10 V
C．－5 V D．－53 V
解析：选C.依据电势差与场强的关系U＝Ed得：UAB＝E·LABcos 60°＝100×0.1×cos 60° V＝5 V，且沿电场线方向电势降低，即φA＞φB，所以UBA＝－5 V，故选C.
3．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(　　)

A．φA>φB>φC　　　　　　　B．EC>EB>EA
C．UAB<UBC D．UAB＝UBC
解析：选ABC.由题图中电场线的分布规律可知，电场不是匀强电场，C四周稠密，A四周稀疏，C四周的场强大于A四周的场强，选项B正确；由公式U＝Ed知：UBC>UAB，选项C正确，D错误；由电场线的方向是电势降低的方向得选项A正确．故选ABC.
4．如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA＝1 V，φB＝4 V，φC＝0，则D点电势φD的大小为(　　)

A．－3 V B．0
C．2 V D．1 V
解析：选A.在匀强电场中，由于AD与BC平行且相等，故UAD＝UBC，即φA－φD＝φB－φC，代入数据解得φD＝－3 V．故选A.
附加题
5．如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m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，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　)

A．UOP＝－10sin θ(V) B．UOP＝10sin θ(V)
C．UOP＝－10cos θ(V) D．UOP＝10cos θ(V)
解析：选A.由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的．沿着电场线的方向电势是降低的，所以P点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差UOP为负值．依据电势差与场强的关系UOP＝－Ed＝－E·Rsin θ＝－10sin θ(V)，故选A.
6．匀强电场中有A、B、C三点构成三角形，边长均为4 cm，将一带电量q＝1.0×10－10 C的正电荷(不计重力)，从A点移到C点，电场力做功为－×10－9 J，若把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为－×10－9 J，那么该电场的场强为多大？
解析：

如图所示，把正电荷从电场中的A点分别移到C点或B点，电场力做的功相同，依据W＝qU可知，B、C两点电势相同，在同一等势面上，由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A点与BC等势面在场强方向的距离
d＝sin 60°＝4×10－2× m
＝2×10－2 m
A、B两点的电势差
UAB＝＝ V＝－10 V
该电场的电场强度
E＝＝ V/m
＝5×102 V/m.
答案：5×102 V/m