人教版高二物理选修3-1课时同步：1.6 电势差和电场强度的关系

1.6 电势差与电场强度的关系
1．下述关于匀强电场的结论错误的是
A．公式E=F/q也适用于匀强电场
B．根据U=Ed可知，任意两点间的电势差与这两点的距离成正比
C．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值
D．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致
2．（2019·天津高一期末）如图所示，水平方向的匀强电场场强为E，直角三角形ABC各边长度分别为a、b、c，A C边与电场方向平行，下列说法正确的是
A．A点比B点电势高
B．B、A两点的电势差为Ec
C．C、A两点的电势差为Eb
D．将正电荷从B点移到C点，电场力做正功
3．如图所示，在匀强电场中有A、B两点，A、B的连线长为L，与电场线的夹角为α。

已知A、B两点间的电势差为U，则场强E为
A．U/L B．UL
C．U/L sin αD．U/L cos α
4．（2019·湖北高一期末）如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，B点电势为2 V，C点电势为6 V，D点电势为10 V，下列有关圆心O和点A的电势，电场强度的相关描述正确的
A．A点的电势为6 V
B．A点的电势为–2 V
C．O点的场强方向由O指向B
D．O点的场强方向指向A点
5．通常情况下，空气是不导电的。

但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正电、负电的微粒所受的相反静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。

这个现象叫做空气被“击穿”。

如图所示，两金属板之间的点A、B分别代表某一气体分子破碎后带正电、负电的两个微粒（为了看得清楚，两个点之间的距离做了放大），两金属板之间的距离为1.5 cm，在两金属板间加6.0×104 V的高电压，两板间就会出现放电现象。

下列说法正确的是
A．板M接电源正极，板N接电源负极
B．两板间匀强电场的场强大小为4×104 V/m
C．分子破碎过程中，分子内部的电势能增大
D．空气导电时，两极板间电场力对微粒A做负功
6．在匀强电场中有一长方形区域ABCD，边长AB=0.3 m、BC=0.4 m，匀强电场方向与ABCD所在平面平行，A、B、C 三点的电势ϕA=55 V，ϕB=19 V，ϕC=–45 V，则匀强电场的电场强度大小和方向为
A．120 V/m，沿AB方向
B．200 V/m，沿AC方向
C．160 V/m，沿AD方向
D．300 V/m，沿BD方向
7．（2019·江苏高一期末）如图所示，实线表示某电场中一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C 三点，则
A．B点的场强小于C点的场强
B．A点的电场方向指向x轴正方向
C．AB两点电势差小于BC两点电势差
D．AB两点电势差等于BC两点电势差
8．某电场的电场线如图所示，M、N两点相距为d，则
A．M点场强小于N点场强
B．M点电势低于N点电势
C．正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N
D．若E为M点的场强，则M、N两点间电势差等于Ed
9．（2019·山东高二期末）如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长L=4 cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。

已知A、B、C、D的电势分别为–4 V、0、8 V、12 V。

则下列说法正确的是
ϕ=
A．E点的电势0
E
B．A、F间的电势差U AF=0
C．该匀强电场的场强大小E=100 V/m
D．该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A
10．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=5 m的圆，圆上有一个电荷量为q= +l×10–8 C的试探电荷P，半径OP与x轴正方向的夹角为θ（如图），P沿圆周移动时，其电势能E p=2.5×l0–5si n θ(J)，则
A．x轴位于零势面上
B．y轴位于零势面上
C ．电场强度大小为500 V/m ，方向沿y 轴正方向
D ．电场强度大小为500 V/m ，方向沿y 轴负方向
11．（2019·辽宁葫芦岛第一高级中学高一期末）如图所示，在匀强电场中，将带电荷量为q =+1.0×l0–6
C 点电荷从A 移至B 电场力做功为2.0×10–5
J ，连线AB 沿电场线方向的射影距离为10 cm 。

求：
（1）A 、B 间电势差； （2）匀强电场强度大小。

12．如图所示，在匀强电场中，电荷量为q =5.0×10–10 C 的正电荷在平行于电场方向的平面内分别由A 点移动到B
点和由A 点移动到C 点，电场力做功都是3.0×10–8
J 。

已知△ABC 中，∠A =37°，∠C =90°，AB =20 cm ，（sin37°
=0.6，cos37°=0.8）。

求：
（1）A 、B 两点之间的电势差U AB 。

（2）匀强电场的场强E 的大小和方向。

13．（2019·广东高三月考）如图，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。

长度为l 的轻质绝缘细绳一端固定在O
点，另一端连接一质量为m 、电荷量为+q 的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a 点，此时细绳拉力为2mg ，g 为重力加速度。

（1）求电场强度E 和a 、O 两点的电势差U ；
（2）若小球在a 点获得一水平初速度a v =b 点时细绳拉力F 的大小。

14．如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为61.010C
q -=-⨯的点电荷由A 点沿水平线移至B 点，其电势能增加了5
310J -⨯，已知A 、B 两点间的距离为2cm ，两点连线
与电场线成60°角。

（1）求A 、B 两点间的电势差U AB ；
（2）若A 点的电势1A ϕ=- V ，求B 点的电势B ϕ； （3）求匀强电场场强E 的大小，并判断其方向。

参考答案
1-5：DCD(AC)C 6-10:B(ABC)CD(AD)
11．（1）20V AB U = （2）200V/m 200N/C E =或 12．（1）60 V （2）375 V/m 方向沿AC 方向 13．（1）3mg E q =
，方向竖直向上；3aO mgl
U q
=-
（2）6F mg = 14．（1）30 V （2）–31 V （3）3 000 V/m ，沿电场线指向左下方。