2025年人教版高中物理精講精練必修3第06講:電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 解析版_第1頁(yè)
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第06講:電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一:勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系考點(diǎn)二:計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)差考點(diǎn)三:等分法計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)或電場(chǎng)強(qiáng)度考點(diǎn)四:判斷非勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差的大小考點(diǎn)五:勻強(qiáng)電場(chǎng)與電勢(shì)的關(guān)系考點(diǎn)六:電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合問(wèn)題【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)一:勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.關(guān)系式:UAB=Ed或E=eq\f(UAB,d)(注:公式中d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離)2.物理意義:勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積.3.適用條件:勻強(qiáng)電場(chǎng).知識(shí)點(diǎn)二:公式E=eq\f(UAB,d)的意義1.意義:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度等于兩點(diǎn)電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的比值.2.E的另一表述:電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì),單位:N/C或V/m.3.關(guān)系式表明了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系(1)大小關(guān)系:由E=eq\f(U,d)可知,電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì).(2)方向關(guān)系:電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向.(3)物理意義:電場(chǎng)強(qiáng)度是電勢(shì)差對(duì)空間位置的變化率,反映了電勢(shì)隨空間位置變化的快慢.技巧考點(diǎn)總結(jié)1.UAB=Ed的兩個(gè)推論(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意一個(gè)方向,電勢(shì)下降都是均勻的,故在同一直線(xiàn)上相同間距的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等.如果把某兩點(diǎn)間的距離平均分為n段,則每段兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的1/n.(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意方向相互平行且相等的線(xiàn)段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等.2.在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,公式E=eq\f(U,d)可用來(lái)定性分析如圖1-6-1所示,若ab=bc,由于電場(chǎng)線(xiàn)密處場(chǎng)強(qiáng)較大,即ab段的平均場(chǎng)強(qiáng)小于bc段的平均場(chǎng)強(qiáng),故可以判斷Uab<Ubc.3.等分法計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)或電場(chǎng)強(qiáng)度1.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿著任意方向上,相等距離的電勢(shì)差都相等.如果把某兩點(diǎn)間的距離等分為n段,則每段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的eq\f(1,n).像這樣采用這種等分間距求電勢(shì)問(wèn)題的方法,叫作等分法.2.在已知電場(chǎng)中幾點(diǎn)的電勢(shì)時(shí),如果要求另外某點(diǎn)的電勢(shì),一般采用“等分法”在電場(chǎng)中找出與待求點(diǎn)電勢(shì)相同的等勢(shì)點(diǎn).3.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,相互平行、相等長(zhǎng)度的線(xiàn)段兩端電勢(shì)差相等,用這一點(diǎn)可求解電勢(shì)或電勢(shì)差.4.等分法也常用在畫(huà)電場(chǎng)線(xiàn)或計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的問(wèn)題中【題型歸納】題型一:勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.(23-24高二上·寧夏吳忠)在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將帶電量是正電荷由A點(diǎn)移至B點(diǎn),電場(chǎng)力做功,已知AB連線(xiàn)長(zhǎng)為0.1m,則說(shuō)法正確的是()

A.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差B.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差2VC.場(chǎng)強(qiáng)D.A點(diǎn)電勢(shì)低【答案】B【詳解】AB.根據(jù)解得A錯(cuò)誤,B正確;C.勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系其中為AB連線(xiàn)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離,不一定連線(xiàn)的距離,所以不能求出電場(chǎng)強(qiáng)度,C錯(cuò)誤;D.從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,正電荷電勢(shì)能減小,電勢(shì)降低,所以A點(diǎn)電勢(shì)高,D錯(cuò)誤。故選B。2.(23-24高二上·廣東惠州·階段練習(xí))如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B、C、D、E、F是一邊長(zhǎng)為5cm的正六邊形的頂點(diǎn),已知A、C、D電勢(shì)分別為15V、10V、5V。關(guān)于該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),下列說(shuō)法正確的有()

A.電場(chǎng)方向沿AD連線(xiàn)指向D,場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/mB.電場(chǎng)方向沿AD連線(xiàn)指向A,場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/mC.電場(chǎng)方向沿AE連線(xiàn)指向E,場(chǎng)強(qiáng)大小為D.電場(chǎng)方向沿AB連線(xiàn)指向A,場(chǎng)強(qiáng)大小為【答案】C【詳解】如圖所示

連接A、D兩點(diǎn),中點(diǎn)O的電勢(shì)為連接中點(diǎn)O和C點(diǎn)即為勻強(qiáng)電場(chǎng)的一條等勢(shì)線(xiàn),過(guò)A點(diǎn)作等勢(shì)線(xiàn)的垂線(xiàn)即為過(guò)A點(diǎn)的一條電場(chǎng)線(xiàn),方向沿連線(xiàn)指向;由正六邊形的幾何關(guān)系和勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系可得故選C。3.(23-24高二上·廣西柳州·階段練習(xí))如圖A、B、C三點(diǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,。。BC=10cm。把一個(gè)電荷量的正電荷從A移到B,靜電力不做功:從B移到C,靜電力做功為,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向是()()

A.900V/m,垂直AC向下B.900V/m,垂直AC向上C.15000V/m,垂直AB斜向下D.15000V/m,垂直BC斜向上【答案】C【詳解】由題意,將正電荷從A移到B,靜電力不做功,則A與B電勢(shì)相等,AB連線(xiàn)是一條等勢(shì)線(xiàn),電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直,故電場(chǎng)線(xiàn)垂直AB,BC間電勢(shì)差為所以B點(diǎn)的電勢(shì)低。該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為因?yàn)檠仉妶?chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,故電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直AB斜向下。故選C。題型二:計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)差4.(23-24高二上·安徽蕪湖·期末)在坐標(biāo)平面內(nèi)有方向平行于該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),四點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示,已知、、三點(diǎn)電勢(shì)分別為、、,下列說(shuō)法正確的是()A.坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)為 B.點(diǎn)的電勢(shì)為C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿軸正方向【答案】C【詳解】A.根據(jù)解得坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)為選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.根據(jù)可得點(diǎn)的電勢(shì)為選項(xiàng)B錯(cuò)誤;CD.則y軸為等勢(shì)面,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿軸負(fù)方向,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(23-24高三上·遼寧·期中)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有四點(diǎn),它們處于同一圓周上,且分別是圓的直徑,已知三點(diǎn)的電勢(shì)分別為,則此圓的圓心與點(diǎn)的電勢(shì)差為()A. B. C. D.【答案】A【詳解】根據(jù)幾何知識(shí)知,ab長(zhǎng)度等于cd長(zhǎng)度,且線(xiàn)段ab平行于線(xiàn)段cd,根據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行相等兩線(xiàn)段端點(diǎn)之間的電勢(shì)差相等,則可得點(diǎn)的電勢(shì)圓心與點(diǎn)的電勢(shì)差故選A。6.(23-24高二上·重慶江北·期中)如圖所示,正方形ABCD處在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為,電場(chǎng)線(xiàn)與正方形所在平面平行。已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)依次為,,。則下列說(shuō)法中正確的是()A.D點(diǎn)的電勢(shì) B.D點(diǎn)的電勢(shì)C.電場(chǎng)線(xiàn)的方向與AC的連線(xiàn)垂直 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為200V/m【答案】D【詳解】AB.勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一方向上相同距離的兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值相等,所以解得故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;CD.由于B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等,即BD連線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn),根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直,所以電場(chǎng)線(xiàn)的方向與BD的連線(xiàn)垂直,且由高電勢(shì)指向低電勢(shì),即電場(chǎng)線(xiàn)的方向?yàn)锳C方向,大小為故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。題型三:等分法計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)或電場(chǎng)強(qiáng)度7.(23-24高二上·廣東·期末)如圖所示,邊長(zhǎng)為4cm的菱形abcd位于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,菱形平面與電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行,∠abc為60°。已知點(diǎn)a、b、d的電勢(shì)分別為:φa=2V,φb=2V,φd=10V,則()A.c點(diǎn)電勢(shì)為φc=10VB.bc邊中點(diǎn)電勢(shì)為0C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向bD.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m【答案】D【詳解】A.因可得φc=6V選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.bc邊中點(diǎn)f電勢(shì)為選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.因af電勢(shì)相等,則af為等勢(shì)面,場(chǎng)強(qiáng)方向垂直af,方向由c指向b,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為選項(xiàng)D正確。故選D。8.(22-23高二上·云南昆明·期末)如圖坐標(biāo)系中有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為24V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為12V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(

A.400V/m B.500V/m C.600V/m D.1000V/m【答案】B【詳解】坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為24V,則OA中點(diǎn)C的電勢(shì)為可知BC為等勢(shì)線(xiàn),則場(chǎng)強(qiáng)垂直于BC斜向左下方,場(chǎng)強(qiáng)大小故選B。9.(23-24高三上·江蘇南京·階段練習(xí))如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將帶電量為的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做了的功,再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做了的功。已知電場(chǎng)的方向與所在的平面平行。下列說(shuō)法正確的是(??)

A.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差=-4V B.B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差=2VC.A點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)高 D.場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直于AC指向B【答案】C【詳解】A.由題可知故A錯(cuò)誤;B.同理可得故B錯(cuò)誤;C.可以解得AC的電勢(shì)差故A點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)高,故C正確;D.由于該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),所以等勢(shì)面在所示平面內(nèi)投影為直線(xiàn)且電勢(shì)在任意直線(xiàn)上均勻變化。取A、B中點(diǎn),此點(diǎn)電勢(shì)為2V,連接C點(diǎn),得到相同電勢(shì)的一條直線(xiàn),由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面且指向電勢(shì)減小的方向,所以過(guò)B點(diǎn)做該直線(xiàn)垂線(xiàn)即得到條電場(chǎng)線(xiàn),方向如圖所示

場(chǎng)強(qiáng)方向并不是垂直于AC的,故D錯(cuò)誤;故選C。題型四:判斷非勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差的大小10.(23-24高二上·福建龍巖)如圖所示,三個(gè)同心圓是固定的點(diǎn)電荷Q周?chē)娜齻€(gè)等勢(shì)面,A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn),且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上。已知這三個(gè)圓的半徑關(guān)系rA∶rB∶rC=1∶2∶3?,F(xiàn)將一電荷量為q的試探正電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,試探電荷只在點(diǎn)電荷Q的靜電力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則()A.三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是EA∶EB∶EC=9∶4∶1B.三點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系是φA-φB=φB-φCC.該試探電荷在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系是EpA<EpB<EpCD.該試探電荷在三點(diǎn)的動(dòng)能大小關(guān)系是EkC-EkB<EkB-EkA【答案】D【詳解】A.根據(jù)點(diǎn)電荷周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)決定式可知,因rA∶rB∶rC=1∶2∶3,則有EA∶EB∶EC=36∶9∶4故A錯(cuò)誤;B.由可知,沿著電場(chǎng)線(xiàn)與的相等,而平均場(chǎng)強(qiáng),則有即故B錯(cuò)誤;C.試探電荷只在點(diǎn)電荷Q的靜電力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則靜電力做正功,電勢(shì)能一直減小,則有EpA>EpB>EpC故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)動(dòng)能定理可知因,則可知即EkC-EkB<EkB-EkA故D正確。故選D。11.(23-24高二上·湖北·期中)如圖所示,一電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布關(guān)于軸(沿豎直方向)對(duì)稱(chēng),是軸上的三個(gè)點(diǎn),且,P點(diǎn)在軸的右側(cè),,則下列不正確的是()A.點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)低B.在點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿軸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.將負(fù)電荷由點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功【答案】A【詳解】A.沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向,電勢(shì)逐漸降低,所以M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子,粒子受電場(chǎng)力豎直向上,該粒子將沿y軸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B正確,不符合題意;C.電場(chǎng)線(xiàn)越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,根據(jù)U=Ed可知M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,故C正確,不符合題意;D.負(fù)電荷往低電勢(shì)移動(dòng),電勢(shì)能增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,故D正確,不符合題意。故選A。12.(23-24高二上·廣東東莞·階段練習(xí))如圖所示,O、M、N為一負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線(xiàn)上的三點(diǎn),M為ON的中點(diǎn)。O、N兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為,,則()

A.M點(diǎn)的電勢(shì)為6VB.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于O、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差D.電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】D【詳解】C.電場(chǎng)線(xiàn)分布的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,根據(jù)圖像可知,M、N兩點(diǎn)之間任意位置電場(chǎng)線(xiàn)分布比O、N兩點(diǎn)之間任意位置的電場(chǎng)線(xiàn)分布均要密集一些,則M、N兩點(diǎn)之間任意位置的電場(chǎng)強(qiáng)度比O、N兩點(diǎn)之間任意位置的電場(chǎng)強(qiáng)度均要大一些,根據(jù)由于OM=MN,可知M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差大于O、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差,故C錯(cuò)誤;B.根據(jù)上述可知,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小,故B錯(cuò)誤;A.根據(jù)上述有由于,解得故A錯(cuò)誤;D.沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低,則有由于,可知即電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。故選D。題型五:勻強(qiáng)電場(chǎng)與電勢(shì)的關(guān)系13.(23-24高二上·廣東廣州·期中)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B、C、D、E、F位于邊長(zhǎng)L=4cm的正六邊形的頂點(diǎn)上,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于正六邊形所在的平面。已知A、B、C、D的電勢(shì)分別為、0V、8V、12V。則下列說(shuō)法正確的是()A.E點(diǎn)的電勢(shì) B.A、F間的電勢(shì)差C.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=100V/m D.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)垂直于BF連線(xiàn),且指向A【答案】D【詳解】A.由幾何知識(shí)知,與平行且;因電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則有即解得故A錯(cuò)誤;B.由幾何知識(shí)知,與平行且相等;因電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則有故B錯(cuò)誤;CD.由于、,電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),又電場(chǎng)線(xiàn)由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處,則電場(chǎng)線(xiàn)垂直于,如圖所示由幾何知識(shí)可得,電場(chǎng)線(xiàn)垂直于BF連線(xiàn),且指向A;該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。14.(23-24高二上·廣東東莞·階段練習(xí))勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于xOy平面。a、b兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0,8)和(3,0),電勢(shì)分別為8V和5V,原點(diǎn)O的電勢(shì)為2V。下列說(shuō)法正確的是(

A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為125V/m B.場(chǎng)強(qiáng)方向平行于ab連線(xiàn)C.場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于ab連線(xiàn) D.把電荷從a點(diǎn)沿aOb移動(dòng)到b點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大【答案】A【詳解】ABC.設(shè)aO的中點(diǎn)為c點(diǎn),則c點(diǎn)的電勢(shì)為5V,與b點(diǎn)電勢(shì)相等,則bc為等勢(shì)面,場(chǎng)強(qiáng)方向垂直bc,場(chǎng)強(qiáng)大小為

選項(xiàng)A正確,BC錯(cuò)誤;D.把正電荷從a點(diǎn)沿aOb移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,則電勢(shì)能先減小后增加;同理把負(fù)電荷從a點(diǎn)沿aOb移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增加后減??;選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。15.(2023·云南曲靖·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有直角三角形BOC,電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行,若三角形三頂點(diǎn)處的電勢(shì)分別為φ0=4.5V、φB=0V、φC=9V,且邊長(zhǎng),,則下列說(shuō)法中正確的是()

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為B.一個(gè)電子在O點(diǎn)由靜止釋放后會(huì)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為100V/mD.一個(gè)電子在O點(diǎn)由靜止釋放后會(huì)沿直線(xiàn)OB運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】AC.由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,則B、C連線(xiàn)中點(diǎn)D的電勢(shì)為B、C電勢(shì)的平均值,即為4.5V。連接OD,即為一條等勢(shì)線(xiàn),作出過(guò)D的與OD垂直的線(xiàn)ED如圖,即電場(chǎng)線(xiàn),

由幾何關(guān)系可知所以D是BC的中點(diǎn),則△OBD是等邊三角形,又,所以DE與BD之間的夾角是,則電場(chǎng)線(xiàn)與OB之間的夾角也是,故該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿∠B的角平分線(xiàn)向上,根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系=而代入數(shù)據(jù)可得故A錯(cuò)誤,C正確;BD.由作電場(chǎng)的圖可知,一個(gè)電子在O點(diǎn)由靜止釋放后會(huì)沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng),而不會(huì)沿直線(xiàn)OB運(yùn)動(dòng),故BD錯(cuò)誤;故選C。題型六:電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合問(wèn)題16.(23-24高二上·甘肅武威·期中)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一電荷量為C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為J,AB間距離L=4m,與水平方向夾角為;求:(1)B、A間電勢(shì)差UBA是多少?(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E是多大?(3)如果A點(diǎn)的電勢(shì)為-4V,則B點(diǎn)的電勢(shì)為多少?電荷量為C的正電荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能是多少?【答案】(1)8V(2)4V/m(3)4V,-8×10-6J【詳解】(1)A、B間的電勢(shì)差為解得-8V則-8V(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為V/m(3)根據(jù)電勢(shì)差的定義式有解得V根據(jù)電勢(shì)能的計(jì)算公式有-8×10-6J17.(23-24高二上·四川攀枝花·期末)如圖所示,三角形所在平面有一與該平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將電荷量的檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功為零,從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功,再?gòu)狞c(diǎn)移動(dòng)到邊的中點(diǎn)。已知,邊長(zhǎng),以A點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn),求:(1)A、兩點(diǎn)的電勢(shì)差;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的大?。唬?)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能。【答案】(1)-20V;(2);(3)【詳解】(1)B、兩點(diǎn)的電勢(shì)差檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功為零,則A、B兩點(diǎn)等電勢(shì),A、兩點(diǎn)的電勢(shì)差(2)A、B兩點(diǎn)等電勢(shì),A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)線(xiàn)上,電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于等勢(shì)線(xiàn),根據(jù)幾何關(guān)系,C到AB所在直線(xiàn)的垂直距離勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小(3)A、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差所以D點(diǎn)電勢(shì)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能18.(23-24高二上·廣東廣州·期中)圖示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn),把電荷量為1×10-6C的負(fù)電荷從A點(diǎn)沿水平線(xiàn)移至B點(diǎn),靜電力做了2×10-6J的功,A、B間的距離為2cm。(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;(2)若B點(diǎn)電勢(shì)為1V,A點(diǎn)電勢(shì)為多少?【答案】(1)-2V,,方向斜向下;(2)﹣1V【詳解】(1)根據(jù)題意,A、B間的電勢(shì)差:A、B在沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離為d,則A、B間沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上的距離d=1cm,所以電場(chǎng)強(qiáng)度的大小方向斜向下;(2)因?yàn)閁AB=φA-φB則A點(diǎn)的電勢(shì)為φA=φB+UAB=1-2V=-1V【高分演練】一、單選題19.(23-24高二上·廣東江門(mén)·期末)如圖所示,在直角中,,,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)平行于所在平面,A、B、C點(diǎn)的電勢(shì)分別為、、。下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿AB方向B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿AC方向C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為D.一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零【答案】D【詳解】AB.A點(diǎn)和C點(diǎn)電勢(shì)相等,故為AC一條等勢(shì)線(xiàn),又電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直,所以電場(chǎng)方向垂直于AC,且指向B。故AB錯(cuò)誤;C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故C錯(cuò)誤;D.在等勢(shì)線(xiàn)上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功,所以電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功為零,故D正確。故選D。20.(23-24高二上·廣東深圳·期末)如圖所示,實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn),虛線(xiàn)為等勢(shì)面,,,b為a、c連線(xiàn)的中點(diǎn),則關(guān)于b點(diǎn)電勢(shì)的大小和場(chǎng)強(qiáng)Eb的方向,以下說(shuō)法正確的是()A.<0,Eb的方向指向aB.<0,Eb的方向指向cC.>0,Eb的方向指向aD.>0,Eb的方向指向c【答案】C【詳解】由于,可知Eb的方向指向a,由于b為a、c連線(xiàn)的中點(diǎn),有根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密可知根據(jù)可得即可得故選C。21.(23-24高二上·新疆巴音郭楞·期末)如圖所示,a、b、c為電場(chǎng)中同一條水平方向電場(chǎng)線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn),c為ab的中點(diǎn),a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為、。下列敘述正確的是()

A.該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為B.a(chǎn)點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度C.一負(fù)點(diǎn)電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減小D.一正點(diǎn)電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功【答案】D【詳解】A.當(dāng)該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),由于沿電場(chǎng)方向相同距離電勢(shì)差相等,則電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為4V,當(dāng)該電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),在c點(diǎn)處的電勢(shì)不一定為4V,A錯(cuò)誤;B.一條電場(chǎng)線(xiàn)無(wú)法比較電場(chǎng)線(xiàn)的疏密,就無(wú)法比較場(chǎng)強(qiáng)的大小,則a點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea不一定大于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Eb,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)可知,一負(fù)點(diǎn)電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大,故C錯(cuò)誤;D.據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)和場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定可知,正電荷所受的電場(chǎng)力方向水平向右,所以從c到b電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,D正確。故選D。22.(23-24高二上·重慶·期末)如圖所示,矩形abcd置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,其中ab=cd=10cm,ad=bc=20cm,電場(chǎng)線(xiàn)與矩形所在平面平行。若a點(diǎn)電勢(shì)為16V,b點(diǎn)電勢(shì)為12V,則()A.場(chǎng)強(qiáng)大小一定為E=40V/mB.dc間電勢(shì)差一定為4VC.bc間電勢(shì)差一定為8VD.場(chǎng)強(qiáng)的方向有可能由a指向d【答案】B【詳解】A.由題意可知,電場(chǎng)方向不能確定,a、b之間的電勢(shì)差和距離雖已知,可不能由公式求場(chǎng)強(qiáng)大?。挥深}設(shè)條件也有可能場(chǎng)強(qiáng)大小是可場(chǎng)強(qiáng)大小不一定是E=40V/m,A錯(cuò)誤;B.由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)的分布特點(diǎn)可知,dc間電勢(shì)差一定等于ab間電勢(shì)差,即B正確;C.因?yàn)殡妶?chǎng)方向不能確定,則b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)高低不能確定,bc間電勢(shì)差不能確定,C錯(cuò)誤;D.由電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直可知,若場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向d,則ab和dc是兩條等勢(shì)線(xiàn),則有a點(diǎn)電勢(shì)與b點(diǎn)電勢(shì)相等,不符合題設(shè)條件,因此場(chǎng)強(qiáng)的方向不可能由a指向d,D錯(cuò)誤。故選B。23.(23-24高二上·江西南昌·期中)如圖所示,虛線(xiàn)A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)平行且等距的等勢(shì)面,兩等勢(shì)面間的距離為1cm,其中等勢(shì)面B的電勢(shì)為0,一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)A、D等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為22eV和10eV,則下列說(shuō)法正確的是A.等勢(shì)面C的電勢(shì)為4VB.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為200V/m,方向水平向左C.電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為8eVD.該電子一定能到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面【答案】C【詳解】A.從A到D電子的動(dòng)能減小,可知電場(chǎng)線(xiàn)向右,A電勢(shì)最高,等勢(shì)面B的電勢(shì)為0,設(shè)相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為U,則A等勢(shì)面的電勢(shì)為+U,D的電勢(shì)為-2U,則從A到D由動(dòng)能定理解得U=4V則等勢(shì)面C的電勢(shì)為-4V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為方向水平向右,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為選項(xiàng)C正確;D.因只有電場(chǎng)力做功,動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變,當(dāng)電子的速度為零時(shí),由能量守恒定律,可知其中UD=-8V,解得φ=-18V可知電子可以到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面,故D錯(cuò)誤。故選C。24.(23-24高二上·全國(guó)·階段練習(xí))如圖所示,M、N為兩個(gè)帶有等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×104V/m,方向向下。M板和N板相距10cm,電場(chǎng)中A點(diǎn)距N板為3cm,B點(diǎn)距M板為2cm。下列說(shuō)法正確的是()A.A、B間的電勢(shì)差UAB=500VB.讓M板接地,則B點(diǎn)的電勢(shì)φB=300VC.讓N板接地,則A點(diǎn)的電勢(shì)φA=300VD.一電子從A到B靜電力做功小于電子從A到C點(diǎn)再到B靜電力做的功【答案】C【詳解】A.A、B間的電勢(shì)差為故A錯(cuò)誤;B.M板與B點(diǎn)的電勢(shì)差為讓M板接地,則B點(diǎn)的電勢(shì)為故B錯(cuò)誤;C.A點(diǎn)與N板的電勢(shì)差為讓N板接地,則A點(diǎn)的電勢(shì)故C正確;D.電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),所以一電子從A到B靜電力做功等于電子從A到C點(diǎn)再到B靜電力做的功,故D錯(cuò)誤。故選C。25.(2023高二上·浙江·學(xué)業(yè)考試)如圖所示,為一點(diǎn)電荷的電場(chǎng),其中實(shí)線(xiàn)箭頭表示電場(chǎng)線(xiàn),三條虛直線(xiàn)等間距,,那么以下說(shuō)法成立的是(

)A.該場(chǎng)源電荷為正電荷 B.電勢(shì)C. D.一個(gè)電子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),電勢(shì)能減少【答案】B【詳解】AB.由電場(chǎng)線(xiàn)的方向和疏密程度可判斷該場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷,根據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低且等勢(shì)線(xiàn)垂直電場(chǎng)線(xiàn)可知故A錯(cuò)誤;B正確;C.由圖可知又聯(lián)立,解得故C錯(cuò)誤;D.一個(gè)電子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,其電勢(shì)能增大,故D錯(cuò)誤。故選B。26.(23-24高二上·河北石家莊·期中)如圖為直角三角形OAB,其中.現(xiàn)在空間中施加一個(gè)方向平行于該三角形平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),若O處有一個(gè)放射源,能沿平面向各方向射出動(dòng)能為的電子,電子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為和,不考慮電子間的相互作用,則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(

)A. B. C. D.【答案】B【詳解】從O到A電場(chǎng)力做正功,則從O到B電場(chǎng)力做負(fù)功,則則場(chǎng)強(qiáng)沿AO方向的分量為場(chǎng)強(qiáng)沿OB方向的分量為則合場(chǎng)強(qiáng)故選B。27.(23-24高二上·福建南平·階段練習(xí))有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c、d四點(diǎn)的位置如圖所示,cd、cb分別垂直于x軸、y軸,其中a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為:2V、6V、8V,使一電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)開(kāi)始沿abcd路線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是(

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為B.坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為4VC.該點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能為D.該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為【答案】B【詳解】A.因?yàn)槠叫杏?,且,根?jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的性質(zhì)有解得連接,則所在的直線(xiàn)為等勢(shì)面,根據(jù)幾何關(guān)系可知,垂直于,因?yàn)殡妶?chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直,則電場(chǎng)線(xiàn)方向如圖

A錯(cuò)誤;因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以解得B正確;C.該點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能為C錯(cuò)誤;D.該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為D錯(cuò)誤。故選B。28.(23-24高二上·四川綿陽(yáng)·期中)利用帶電粒子探測(cè)電場(chǎng)的分布情況是一種重要的技術(shù)手段。如圖所示,某圓形區(qū)域(圓心為O)內(nèi)存在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫(huà)出),圓上P點(diǎn)處有一粒子源,可向圓形區(qū)域內(nèi)發(fā)射初動(dòng)能相同的同種帶電粒子,其中分別落在圓上A、B兩點(diǎn)的粒子動(dòng)能仍然相同,不計(jì)粒子重力、粒子間相互作用及帶電粒子對(duì)原電場(chǎng)分布的影響,則()A.P、O兩點(diǎn)間和P、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差關(guān)系為UPB=2UPOB.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為φA<φBC.直線(xiàn)AB為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)D.落在劣弧AB中點(diǎn)的粒子獲得的動(dòng)能最大【答案】A【詳解】ABC.由動(dòng)能定理可知,電場(chǎng)力對(duì)落在A、B兩點(diǎn)的粒子做功相等,故A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,故過(guò)AB且垂直于圓環(huán)的面為等勢(shì)面,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)可知UPA=2UPO,故UPB=2UPO,故A正確,BC錯(cuò)誤;D.電場(chǎng)線(xiàn)與直線(xiàn)AB垂直,但不知電場(chǎng)線(xiàn)的指向和粒子的正負(fù),故落在劣弧AB中點(diǎn)的粒子獲得的動(dòng)能可能最大也可能最小,故D錯(cuò)誤。故選A。29.(23-24高二上·河南·期中)如圖所示,絕緣光滑水平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為的等邊三角形.點(diǎn)是點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),是邊的中點(diǎn),和兩點(diǎn)分別固定一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷,一質(zhì)量為、帶電量為的小球從點(diǎn)由靜止釋放。已知靜電力常量為,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0時(shí),點(diǎn)電荷周?chē)碾妱?shì)為,其中為考查點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離,則(

)A.在點(diǎn),小球的加速度大小為 B.之間的電勢(shì)差為C.之間的電勢(shì)差為 D.在點(diǎn),小球的速度大小為【答案】D【詳解】A.小球在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的合力為解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)中點(diǎn),電勢(shì)為電場(chǎng)中點(diǎn),電勢(shì)為電勢(shì)差為B錯(cuò)誤;C.兩點(diǎn)電勢(shì)相等,電勢(shì)差為零,C錯(cuò)誤;D.小球從到用動(dòng)能定理解得選項(xiàng)D正確。故選D。二、多選題30.(23-24高一下·海南省直轄縣級(jí)單位·期末)如圖所示,邊長(zhǎng)為的正方形ABCD處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,且正方形平面與電場(chǎng)線(xiàn)平行。已知,,,O是對(duì)角線(xiàn)AC、BD的交點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.D點(diǎn)的電勢(shì) B.C.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由C指向A D.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為【答案】BC【詳解】A.由于A點(diǎn)電勢(shì)為2V,C點(diǎn)電勢(shì)為6V,O是AC中點(diǎn),由勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)知,O點(diǎn)電勢(shì)為4V,故對(duì)角線(xiàn)BD為等勢(shì)線(xiàn)A錯(cuò)誤;B.由題知代入得B正確;C.電場(chǎng)強(qiáng)度由高電勢(shì)指向低電勢(shì),故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由C指向A;C正確;D.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為代入得D錯(cuò)誤;故選BC。31.(23-24高一下·云南大理·階段練習(xí))如圖所示,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),D是的中點(diǎn),A、B、C構(gòu)成一個(gè)直角三角形,長(zhǎng)為2m,電場(chǎng)線(xiàn)與三角形所在的平面平行,已知、、,由此可以判斷()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直連線(xiàn)斜向下B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由B點(diǎn)指向C點(diǎn)C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為【答案】AD【詳解】AB.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,,,則B、C連線(xiàn)的中點(diǎn)D的電勢(shì)故為一條等勢(shì)線(xiàn),根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直且沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低可知,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于連線(xiàn)斜向下。故A正確;B錯(cuò)誤;CD.做出輔助線(xiàn),如圖所示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小故C錯(cuò)誤;D正確。故選AD。32.(23-24高三下·陜西西安·階段練習(xí))如圖甲所示,圓形區(qū)域存在與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(圖中未畫(huà)出),圓的兩條直徑AB與CD間的夾角為60°,從A點(diǎn)向圓內(nèi)不同方向發(fā)射速率相同的帶正電粒子,發(fā)現(xiàn)從圓邊界射出的粒子中D點(diǎn)射出的粒子速度最大。以A為坐標(biāo)原點(diǎn)。沿AB方向建立x坐標(biāo)軸,B點(diǎn)的坐標(biāo)為2m,x軸上從A到B的電勢(shì)變化如圖乙所示,則(

)A.CD間電勢(shì)差VB.把一電子從D移到C電場(chǎng)力做功16eVC.C點(diǎn)的電勢(shì)為12VD.電場(chǎng)強(qiáng)度V/m【答案】BC【詳解】D.從D點(diǎn)射出的粒子速度最大,說(shuō)明電場(chǎng)力做功最多,粒子沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的位移最大,可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿著CD方向;已知圓半徑,則有解得故D錯(cuò)誤;AB.C、D間的電勢(shì)差為把一電子從D移到C電場(chǎng)力做功為故A錯(cuò)誤、B正確;C.因B點(diǎn)電勢(shì)為零,則則C點(diǎn)電勢(shì)為故C正確。故選BC。33.(23-24高二上·陜西西安·期末)如圖所示,圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與圓平面平行,ab和cd為該圓直徑,它們的夾角為。已知a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差均為,下列說(shuō)法正確的是()A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ab平行B.圓上任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差的最大值為C.將一個(gè)電子從d點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為(為元電荷的值)D.將帶正電的粒子從b點(diǎn)由靜止釋放,若粒子只受電場(chǎng)力,則帶電粒子將沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)【答案】BC【詳解】A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差均為,連接bd,過(guò)O點(diǎn)作bd線(xiàn)的垂線(xiàn),交點(diǎn)為D,則OD方向?yàn)殡妶?chǎng)方向,故A錯(cuò)誤;B.設(shè)圓半徑R,則場(chǎng)強(qiáng)E、F兩點(diǎn)間電勢(shì)差最大故B正確;C.將一個(gè)電子從d點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為故C正確;D.c點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高,將帶正電的粒子從b點(diǎn)由靜止釋放,若粒子只受電場(chǎng)力,帶電粒子不可能沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選BC。34.(23-24高二上·陜西漢中·期末)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于xOy平面坐標(biāo)系,矩形ABCD的頂點(diǎn)B和D均落在y軸上,頂點(diǎn)A在x軸上,OB=10cm,AB=20cm,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為0V、30V、60V,下列說(shuō)法正確的是(

)A.D點(diǎn)的電勢(shì)為30VB.勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于x軸,且沿著x軸正方向C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為V/mD.將一電子從A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電子的電勢(shì)能增大30eV【答案】AC【詳解】A.根據(jù)可得D點(diǎn)的電勢(shì)為選項(xiàng)A正確;B.因BD電勢(shì)相等,則y軸為等勢(shì)面,則勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于x軸,且沿著x軸負(fù)方向,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.由幾何關(guān)系可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為選項(xiàng)C正確;D.因D點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)高30V,則將一電子從A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電子的電勢(shì)能減小30eV,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。35.(23-24高二上·四川涼山·期末)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有邊長(zhǎng)為8cm的等邊三角形ABC,三角形所在平面與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)平行。O點(diǎn)為該三角形的中心,D、E、F分別為AB、BC和AC邊的中點(diǎn)。三角形各頂點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=4V、φB=6V、φC=8V,下列說(shuō)法正確的是()

A.O點(diǎn)電勢(shì)為4VB.將電子由E點(diǎn)移到F點(diǎn),電子的電勢(shì)能增加了1eVC.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為50V/m,方向由C指向AD.在三角形ABC內(nèi)切圓的圓周上,E點(diǎn)電勢(shì)最高【答案】BC【詳解】A.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行等間距的兩條線(xiàn)段之間的電勢(shì)差相等,則有由于,解得可知,BOF連線(xiàn)為一條等勢(shì)線(xiàn),即O點(diǎn)電勢(shì)為6V,故A錯(cuò)誤;B.結(jié)合上述可知由于,解得則將電子由E點(diǎn)移到F點(diǎn),電子的電勢(shì)能增加了故B正確;C.根據(jù)上述,BOF連線(xiàn)為一條等勢(shì)線(xiàn),電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直,由高電勢(shì)點(diǎn)指向低電勢(shì)點(diǎn),由于BF與CA垂直,可知,電場(chǎng)方向由,則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向由C指向A,故C正確;D.勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線(xiàn)彼此平行,將等勢(shì)線(xiàn)BOF向下平移至E點(diǎn),可知,過(guò)E點(diǎn)的等勢(shì)線(xiàn)與圓沒(méi)有相切,一定與圓有另外一個(gè)交點(diǎn),可知,在三角形ABC內(nèi)切圓的圓周上,E點(diǎn)電勢(shì)不是最高,故D錯(cuò)誤。故選BC。36.(23-24高二上·福建廈門(mén)·期中)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行紙面,紙面內(nèi)A、B、C三點(diǎn)的位置如圖所示,,AC=1m,∠BAC=90°。一電子P以速度v1從C點(diǎn)出發(fā)能過(guò)B點(diǎn),在C到B的過(guò)程中電子P的電勢(shì)能增加1.5eV。若讓電子P以速度v2從C點(diǎn)出發(fā)則能過(guò)A點(diǎn),在C到A的過(guò)程電子P的動(dòng)能增加0.75eV。電子P在所有運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受電場(chǎng)力,下列結(jié)論正確的是()A.C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)B.C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小為D.若將質(zhì)子從B移動(dòng)到A,電場(chǎng)力做功-2.25eV【答案】AD【詳解】A.由功能關(guān)系,粒子從C到B電場(chǎng)力做功為即解得故負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大,C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn),A正確;B.粒子從C到A,根據(jù)動(dòng)能定理解得故又因?yàn)楣事?lián)立可得故B錯(cuò)誤;C.D、E兩點(diǎn)將邊三等分根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知,為等勢(shì)線(xiàn)。由A點(diǎn)作垂直,則故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小由于A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)電勢(shì)高,因此電場(chǎng)方向沿AF方向,即垂直于CD斜向左下方。C錯(cuò)誤;D.若將質(zhì)子從B移動(dòng)到A,電場(chǎng)力做功為D正確。故選AD。三、解答題37.(22-23高二上·安徽

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