第一章 6 电势差与电场强度的关系
1.(2016·西藏日喀则一中高二上学期月考)下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系的说法中,正确的是( C )
A.任意两点之间的电势差,等于电场强度和这两点间距离的乘积
B.在任何方向上,若两点间的距离相等,则它们之间的电势差就相等
C.沿着电场线方向,任何相等距离上的电势降低量必定相等
D.电势降落的方向必定是电场强度的方向
解析:根据公式U=Ed可知,两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积,故A错误。根据公式U=Ed可知,沿电场线方向,距离相同,电势差相同。故C正确,B错误。电势降低最快的方向才是电场强度方向,故D错误。故选C。
2.(2018·山东师大附中第三次学分认定)如图所示,A、B、C是匀强电场中的三点,AB垂直于BC,AB=4cm,BC=3cm。AC与电场方向平行,A、B两点的电势分别为5V和1.8V。则电场强度大小和C点的电势分别为( A )
A.100N/C和0V B.80N/C和4V
C.100N/C和10V D.80N/C和1V
解析:由题图得∠A=37°,AB沿电场线方向的距离为dAB=4cm×cos37°=3.2cm,则E==N/C=100N/C,又UAC=EdAC,则φA-φC=100×5×10-2V=5V,得φC=0V,故选项A正确。
3.(2018·湖北省沙市中学高二上学期期末)如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角。将一个不知道电荷性质,电量为2×10-5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.2J。求:
(1)判断电荷带正电还是负电,由A到B电场力做的功WAB。
(2)A、B两点的电势差UAB为多少。
(3)匀强电场的场强的大小。
答案:(1)带负电 -0.2J (2)104V (3)106V/m
解析:(1)带负电,电势能增加0.2J,即电场力做功为W=-0.2J
(2)由A→B电场力做负功,q=-2×10-5C,则UAB==104V
(3)根据匀强电场中的关系式有:U=Ed,由几何关系可知d=cos60°=0.01m,则E=106V/m。