3.电势差与电场强度的关系 合格考达标练 1.(2021江苏连云港高二月考)正常情况下空气是不导电的,但如果空气中的电场很强,空气也可以被击穿,空气被击穿时会看到电火花或闪电。若观察到某次闪电的火花长约100 m,且已知空气的击穿电场强度为3×106 V/m,那么发生此次闪电的电势差约为( ) A.3×108 V B.3×106 V C.3×104 V D.3×10-5 V 答案A 解析由U=Ed得U=3×108 V,A正确。 2. 如图所示,a、b、c、d、e点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一电荷量为Q的正点电荷,且在该点电荷的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个电荷量为q的正点电荷从d点移动到e点的过程中( ) A.静电力做功为qU B.克服静电力做功为qU C.静电力做功大于qU D.静电力做功小于qU 答案D 解析因为正点电荷固定在a点,故Ubc=U>0,Ude>0。因为bc段平均电场强度大于de段平均电场强度,则Ude8 V/m B.W=6×10-6 J,E>6 V/m C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m 答案A 解析因电场是匀强电场,D是AB的中点,故D的电势φD==10 V。所以W=q(φD-φC)=8×10-6 J。设E的方向与 的夹角为α,则α≠0,否则等势面与AB垂直,C点电势就会高于B点电势。由E=可知,因α>0,则cos α<1,E>8 V/m,故选项A正确。 6.(2021山东烟台模考)如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破碎,于是空气中出现了可以自由移动的电荷,那么空气变成了导体。这种现象叫空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV,阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104 V/m时空气就有可能被击穿。乘客阴雨天打伞站在站台上时,伞尖与高压电接触网的安全距离至少为多少 答案1.1 m 解析根据U=Ed可得安全距离至少为dmin= m=1.1 m。 7. 如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距10 cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板A上),且CD=5 cm,CD连线和电场强度方向成60°角。已知匀强电场的电场强度E为2×104 V/m,方向竖直向下,求: (1)电子从D点移到C点电场力做的功。 (2)若A板接地,D点电势为多少。 答案(1)8×10-17 J (2)-500 V 解析(1)由题意,D→C电场力做正功, W=qELCDcos 60°=1.6×10-19×2×104×5×10-2× J=8×10-17 J。 (2)A、D间电势差为UAD=ELCDcos 60°=500 V, 由UAD=φA-φD,φA=0得φD=-500 V。 等级考提升练 8.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径。已知a、b、c三点的电 ... ...
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