《2025年新坐标同步练习高中物理必修第三册青海专版》

例3(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^{\circ} $,$ ab = 0.2m $,$ cd $ 与电场方向平行,$ a $、$ b $ 两点的电势差 $ U_{ab} = 20V $,则(AD)


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,静电力做正功
D.电子在 $ a $ 点的电势能大于在 $ c $ 点的电势能

答案： [解析] 根据$U_{ab}=E\cdot ab\cos60^{\circ }$可得，电场强度的大小$E=\frac {U_{ab}}{ab\cdot \cos60^{\circ }}=200V/m$，A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，B错误；将电子从c点移到d点，因电子所受的静电力与位移反向，可知静电力做负功，C错误；因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，D正确。[答案] AD

例4(2025·江苏省合格考)如图所示,$ a $、$ b $、$ c $ 为电场中某条电场线上的三个点,且间距 $ ab = bc = d $,已知 $ a $ 点电场强度大小为 $ E $,则关于 $ a $、$ b $、$ c $ 三点间的电势差 $ U_{ab} $、$ U_{bc} $,下列说法正确的是(B)


A.$ U_{ab} = U_{bc} $
B.$ U_{ab} ＞ Ed $
C.$ U_{ab} = Ed $
D.$ U_{ab} ＜ Ed $

答案： [解析] 电场线越密集电场强度越大，所以$E_{a}＜E_{b}＜E_{c}$，匀强电场中$U=Ed$，由于$\overline {E}_{ab}＜\overline {E}_{bc}$，所以$U_{ab}＜U_{bc}$，故A错误；因为$E＜\overline {E}_{ab}$，所以$U_{ab}＞Ed$，故C、D错误，B正确。[答案] B

例5(多选)(2025·安徽六安期中)平时我们所处的地球表面,实际上存在场强大小为 $ 100V/m $ 的电场,可将其视为匀强电场。在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示,空间中存在 $ a $、$ b $、$ c $ 三点,其中 $ a $ 点位于金属杆正上方,$ b $、$ c $ 等高,则下列说法正确的是(AB)

A.$ b $、$ c $ 两点的电势差为 $ -100V $
B.$ a $ 点场强大小大于 $ 100V/m $
C.$ a $ 点场强方向水平向右
D.$ a $ 点的电势低于 $ c $ 点

答案： [解析] 由题图可知$φ_{b}=200V$，$φ_{c}=300V$，则b、c两点的电势差$U_{bc}=200V-300V=-100V$，故A正确；由题图可知，a点与相邻两等势面的距离小于1m，电势差等于100V，根据$E=\frac {U}{d}$，可知a点场强大小大于100V/m，故B正确；根据场强方向垂直于等势面，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误；由题图可知，a点与c点在同一等势面上，电势均为300V，故D错误。[答案] AB