《电场强度与电势差的关系》同步练习2

《《电场强度与电势差的关系》同步练习2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、电场强度与电势差的关系　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．匀强电场中，沿着电场强度的方向，任意两点间的电势差等于场强与两点沿电场线方向的距离的乘积，即U＝Ed.公式也可写成E＝.注意：公式U＝Ed或E＝中d必须是沿电场线方向的距离，且公式只适用匀强电场，对于非匀强电场可作定性分析．2．由公式E＝可以看出场强在数值上等于沿场强方向上每单位距离上的电势差．3．电场中电势相等的点组成的面称为等势面，等势面具有以下特点：(1)电场线与等势面垂直，在等势面上移动电荷时，电场力不做功．(2)沿着电场线的方向各等势面上的电势减小，逆着电场线的方向各等势面上的

2、电势增大．(3)电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏．即场强大的地方等势面密，场强小的地方等势面疏．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．公式中的d是指a点和b点之间的距离D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离答案　D解析　公式E＝，仅适用于匀强电场，所以A错；公式中的d是指a、b两点沿电场线方向的距离，即a、b两等势面之间的垂直距离．所以B、C均错，D对．5．(双选)如图1所示，实直线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的三

3、条等势线，由图可以得出的正确结论是(　　)图1A．M点的电势一定高于N点的电势B．M点的场强一定小于N点的场强C．由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D．某电荷在M点或N点具有电势能与零电势的选取无关答案　AC【概念规律练】知识点一　对公式U＝Ed的理解1．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，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．在任何方向上，若两点间距离相等，则它们之间电势差就相等C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相等D．电势降落的方向必定是电场强度的方向答案　C解析　匀强电

4、场中电势差与场强的关系U＝Ed中的d是两点沿电场线方向的距离，并不是两点间的距离，A错．两点距离相等，两点沿电场线方向的距离不一定相等，B错．由U＝Ed＝ELcosα，可知C正确．点评　公式U＝Ed中d可理解为电场中两点等势面之间的垂直距离，由此可得出一个结论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等．2.如图2实线为某电场的电场线，虚线为等势线，已知c为线段ab的中点，过a、b的等势线的电势分别为30V和10V．则c点的电势(　　)图2A．φc＝20VB．φc>20VC．φc<20VD．φc的范围无法确定答案　C解析　若该电场为

5、匀强电场，则C点电势应为20V，但该电场ac段的场强大，所以相同距离上的电势差也大，即ac段电势降落的多，所以φc<20V，C正确．点评　对于非匀强电场，用公式E＝可以定性分析某些问题．例如等差等势面E越大时，d越小．因此可以断定，等势面越密的地方电场强度也越大．知识点二　公式U＝Ed的应用3.如图3所示，A、B两点相距10cm，E＝100V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120°，求A、B两点间的电势差．图3答案　－5V解析　A、B两点在场强方向上的距离d＝A·cos(180°－120°)＝10×cm＝5cm.由于φΑ<φB，则根据U＝Ed得UAB

6、＝－Ed＝－100×5×10－2V＝－5V.4.如图4所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10cm，此电场的场强为3×103V/m，若B为零电势，求A、C的电势．图4答案　φA＝300V，φC＝－300V或φA＝－300V，φC＝300V解析　由U＝Ed可知，相邻两等势面间的电势差的大小：

7、UAB

8、＝

9、UBC

10、＝E·d＝3×103×10×10－2V＝300V那么有两种可能：(1)φA＝300V，φC＝－300V；(2)φA＝－300V，φC＝300V.点评　求电场中某点电势，可用该点与零电势的电势差来确定．知识点三　等势面

11、5．(双选)如图5所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则(　　)图5A．A点场强小于B点场强B．A点场强方向指向x轴负方向C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势答案　AD解析　由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线分布，如右图所示，则可知A、B两点处的场强方向应与x轴同向，由电场线的疏密可知，A点处的场强EA小于B点处的场强EB，故正确选项为A、D.6．(双选)如图6所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷．现从c外面一点P以相

12、同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判