人教版高中物理必修三 同步精讲精练专题10.3 电势差与电场强度的关系（学生版）.docx

专题10.3电势差与电场强度的关系

【人教版】

TOC\o1-3\t正文,1\h

【题型1E＝eq\f(U,d)在匀强电场中的应用】

【题型2匀强电场中求电势、电势能的问题】

【题型3E＝eq\f(U,d)在非匀强电场中的应用】

【题型4等差等势面问题】

【题型5联系实际问题】

【题型6运动轨迹问题】

【题型1E＝eq\f(U,d)在匀强电场中的应用】

【例1】如图所示，匀强电场中有一个直角三角形ABC区域，电场方向与三角形区域所在平面平行．已知AB＝25cm，BC＝20cm，∠C＝90°，A、B、C三点电势分别为1V、26V、10V，则该匀强电场的场强大小为()

A．60V/m B．75V/m

C．80V/m D．100V/m

【变式1-1】(多选)如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab＝0.2m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab＝20V。则()

A．电场强度的大小E＝200V/m

B．b点的电势比d点的低5V

C．将电子从c点移到d点，电场力做正功

D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能

【变式1-2】(多选)如图所示，在匀强电场中有一直角三角形ABC，∠C＝90°，∠A＝30°，BC边长为2cm。电场强度的方向与三角形ABC平面平行。一电子从A点移到C点电场力做功为15eV，从B点移到C点电场力做功为5eV。则()

A．A、B两点间的电势差UAB为10V

B．电场强度的方向由A点指向C点

C．电场强度的大小为500V/m

D．一电子从B点移到AC的中点，电势能增加2.5eV

【变式1-3】(多选)匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域，如图所示，圆心角θ＝120°，半径R＝1m，其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知φA＝9V，φB＝0，φO＝3V，以下说法正确的是()

A．φD＝6V

B．φF＝3V

C．电场方向沿AO连线方向

D．场强大小为3V/m

【题型2匀强电场中求电势、电势能的问题】

【例2】(多选)如图，平面直角坐标系内有a、b、c三点，位置如图所示，匀强电场平行于坐标平面。将电子从a点分别移到坐标原点和b点的过程中，电场力做功均为2eV，知a点电势为2V，以下说法正确的是()

A．b点电势为零

B．电场强度大小为200V/m

C．电子在c点电势能为－8eV

D．将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功相同

【变式2-1】如图所示，匀强电场中有一个与电场线平行的平面，平面中有一个直角三角形ABC，其中∠B＝90°，∠C＝30°，AB＝2m。若在B处有一个放射源，能沿平面向各方向射出动能为10eV的电子，电子经过A、C两点时的动能分别为11eV和7eV。不考虑电子间的相互作用，则该电场的电场强度大小为()

A．1N/C B．2N/C

C．3N/C D．4N/C

【变式2-2】（多选）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）

A．平面c上的电势为零

B．该电子可能到达不了平面f

C．该电子经过平面d时，其电势能为4eV

D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍

【变式2-3】如图所示，等边△ABC所在平面与匀强电场平行，其中电势φA＝φ，φB＝2φ，φC＝3φ(φ0)，保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，到△AB′C′位置，则此时的C′点电势为()

A．φB．2φC.eq\r(3)φD．(1＋eq\r(3))φ

【题型3E＝eq\f(U,d)在非匀强电场中的应用】

【例3】静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面上的一种喷涂方法，其工作原理如图所示。忽略运动中涂料微粒间的相互作用和涂料微粒的重力。下列说法中正确的是()

A．当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时，在运动中的涂料微粒所受电场力增大

B．涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定

C．在静电喷涂机水平向左移动的过程中，有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被喷涂工件右侧P点(相对工件的距离不变)处，先经过的微粒电势能较大

D．涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中，在直线轨迹上电势升高最快

【变式3-1】如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势