人教版 高中物理选修3-1电势差 名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 二、电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系 电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系考查的内容 主标题：电场线、等势面的分布，电势差与电场强度的关系 副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：电场线、等势面、电势差、电场强度 难度：3 重要程度：5 内容： 考点剖析： 电场线、等势面的分布，匀强电场中的电势差与电场强度的关系等概念性强，常以选择题的形式进行考查，是高考的热点，几乎每年都考。 电场线和等势面可以形象的描述场强和电势。电荷周围所画的电场线条数正比于电荷所带电量。电场线的疏密、方向表示电场强度的大小和方向，沿电场线方向电势降低，等势面垂直电场线等。 电势差U是指电场中两点间的电势之差，UAB=－。在匀强电场中UAB=Ed（d为A、B间沿电场方向的距离），电势沿着电场强度的方向降落。 典型例题 例1．如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（　　） A． O点的电场强度为零，电势最低 B． O点的电场强度为零，电势最高 C． 从O点沿x轴正方向，电场强度先减小后增大，电势升高 D． 从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势降低 【解析】BD．圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零．圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故A错误，B正确；O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C错误，D正确。 例2.（2014?上海）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（　　） A． 在x2和x4处电势能相等 B． 由x1运动到x3的过程中电势能增大 C． 由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D． 由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 【解析】BC．由x2到x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；x1－x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x3处电势能较大，B正确；由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故C正确，D错误。 例３．（2014?新课标全国卷Ⅰ）如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°。M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φF＝φP，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则(　　) A．点电荷Q一定在MP的连线上 B．连接PF的线段一定在同一等势面上 C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D．φP大于φM 【解析】AD．本题考查了电场问题。根据题意，点电荷Q必在MN的中垂线和PF的中垂线的交点处，过F作MN的垂直平分线交MP于O点，由几何关系可知ON恰好垂直平分PF，故点电荷Q一定位于O点，A项正确；由正点电荷的等势面分布特点可知B项错误；因为是正电荷形成的电场，将正电荷从P点搬运到N点，电场力做正功，C项错误；因为是正电荷形成的电场，越靠近场源电荷的等势面电势越高，D项正确。 例4．（2015?江苏）某电场的电场线如图所示，A、B是一电场线上的两点，则A、B两点的电场强度（　　） A．大小相等，方向不同 B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向相同 D．大小不等，方向相同 【解析】D.由图可知，A点的电场线较疏，B的电场线较密。所以A点的电场强度小于B点的电场强度，根据电场线某点的切线方向表示电场强度的方向，则知它们的电场强度方向相同，故ABC错误，D正确。 例5．（2015?陕西模拟）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　） 　 A． B． C． D． 【解析】D.电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向，故A错误；负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符，故B错误；图中场强方向指向轨迹的内侧，则电