高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电势差与电场强度的关系随堂练习题

电势差与电场强度的关系

1.如图所示,匀强电场的电场强度E=100 V/m,A、B两点相距LAB=10 cm,A、B连线与电场线夹角为60°,则UBA为              (　　)

A.-10 V　　　　　　 B.10 V

C.-5 V     D.-3 V

【解析】选C。根据匀强电场电场强度和电势差公式可得UBA=-UAB=

-ELABcos 60°=-5 V,故C正确。

2.如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,φa=50 V,φc=20 V,则a、c连线的中点b的电势φb (　　)

A.等于35 V   B.大于35 V

C.小于35 V   D.等于15 V

【解析】选C。由电场线的疏密可知,Ea>Eb>Ec,则a、b间的平均电场强度大于b、c间的平均电场强度,由公式U=Ed可以判断Uab>Ubc,所以φb<=35 V。

3.如图所示,图中五点均在匀强电场中,a、b、c 刚好是一个圆的三个等分点(电势已在图中标注),O是圆心,c、O、d 三点在同一条直线上,已知电场线与圆所在平面平行。下列有关 d 点的电势、电场强度的相关描述正确的是              (　　)

A.d点的电势为4 V

B.d点的电势为6 V

C.电场强度方向由c点指向a点

D.电场强度方向由c点指向b点

【解析】选B。ab中点的电势为φe= V=6 V=φc,可知dc是电势为6 V的等势线,即d点的电势为6 V,选项B正确,A错误；电场线与等势面垂直,且由高电势点指向低电势点,故电场强度方向由a点指向b点,选项C、D错误。

4.两块相同的金属板A、B水平地平行放置,两板的正对面相距30 cm,A、B板分别跟电源的正、负极相连,电源电压为60 V,如图所示。

(1)求两板间电场的场强大小和方向；

(2)若A板接地,则B板的电势是多少；

(3)若C点离A板10 cm,D点离B板15 cm,则C、D两点间的电势差是多少?

【解析】两平行的金属板A、B之间的电场是匀强电场,由于A、B分别连接电源正、负极,所以A板带正电,B板带负电。

(1)E== V/m=200 V/m,方向竖直向下。

(2)因为φA-φB=U=60 V,

A板接地,φA=0,所以φB=-60 V。

(3)UCD=E·d′,

d′为沿场强方向C、D两点间的距离,

UCD=200×(0.3-0.1-0.15) V=10 V。

答案:(1)200 V/m　竖直向下　(2)-60 V　(3)10 V