人教版高中物理选修3-1电势、电势差、等势面、电场强度与电势的关系测试题
人教版高中物理选修3-1 1.6电势差和电场强度的关系同步练习题(含解析)

人教版高中物理选修3-1静电场第6节:电势差和电场强度的关系同步练习一、单选题(本大题共10小题)1.如图中AB两点电场强度的大小关系是()A. E A>E BB. E A<E BC. E A=E BD. 无法判断2.如图所示,A,B,C是匀强电场中的三点,三点的电势分别为φA=10V,φB=4V,φC=−2V,∠A=30∘,∠B=90∘,AC=4√3cm,可确定该匀强电场的场强大小为( )A. 18V/mB. 12√3V/mC. 100√3V/mD. 200V/m3.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三点的电势分别为φa=9V,φb=15V,φc=18V,则d点的电势为()A. 4 VB. 8 VC. 12 VD. 16 V4.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如图,由此可知c点的电势为()A. 4VB. 8VC. 12VD. 24V5.在静电场中,下列说法正确的是()A. 电场强度为零的地方,电势一定为零;电势为零的地方,电场强度也一定为零B. 电场线密的地方,电势一定高;电场线希的地方,电势一定低C. 电场线与等势面可以垂直,也可以不垂直D. 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面6.对于静电场中的两点,下列说法正确的是()A. 点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向B. 电势差的公式U AB=W AB,说明两点间的电势差U AB与静电力做功W AB成正比,q与移动电荷的电荷量q成反比C. 根据E=U AB,电场强度与电场中两点间的距离d成反比dD. 若将一正电荷从A点移到B点电场力做正功,则A点的电势高于B点的电势7.真空中两点电荷固定在M、N两点,在MN连线上有关于中点O点对称的两点a、c,在MN连线的中垂线上有关于O点对称的两点b、d,则下列说法正确的是()A. 若两点电荷为等量同种电荷,则a点与c点的电场强度相同B. 若两点电荷为等量异种电荷,把正电荷从b点移到d点电势能先增大后减小C. 若两点电荷为等量同种电荷,则b点与d点的电场强度大小相等D. 若两点电荷为等量异种电荷,把正电荷放在a点时的电势能一定大于放在c点时的电势能8.如图所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量q=+3.2×10-19C的检验电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功W=+6.4×10-20J,则A、B两点间的电势差U AB等于()A. 0.5VB. 0.2VC. 5VD. 2V9.反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,如图为反天刀周围的电场线分布示意图,A、B、C为电场中的点,下列说法正确的是()A. 头部带负电B. A点电场强度大于B点电场强度C. C点电势高于B点电势D. 正离子从A向C运动,其电势能变小10.x轴上固定着两个点电荷,其静电场在x轴上的电势φ的分布如图所示,下列说法正确的是( )A. x2处的场强为0B. 由x1到x3,x轴附近的电场线分布先变疏后变密,方向不变C. 若将一带正电的试探电荷从x1移到x3,电场力一直做负功D. 若将一带负电的试探电荷从x1移到x3,电势能先增大后减小二、填空题(本大题共5小题)11.电场线可以形象地描述电场,某同学绘出的A、B、C三组电场线如图所示,图中小圆圈表示点电荷,所带电性未画出.其中表示正点电荷电场的电场线是______ 图;表示负点电荷电场的电场线是______ 图;表示等量同种点电荷电场的电场线是______ 图(填“A”、“B”或“C”).12.A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。
人教版高中物理选修(3-1)1.7《电势差与电场强度的关系》练习题

公式E =Ud及U =Ed 的理解及应用图1771.如图177所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a 至c ,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以断定( ) A .E a >E b >E c B .φa >φb >φc C .φa -φb =φb -φc D .E a =E b =E c答案 B解析 由“沿着电场线的方向,电势越来越低”知:φa >φb >φc ,断定选项B 对;因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线,故选项C 、D 不能断定是否正确;这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线,故选项A 不能断定是否正确.正确答案为选项B.应用U =Ed 或E =Ud定性分析非匀强电场图1782.如图178所示,实线为电场线,虚线为等势面,φa =50 V ,φc =20 V ,则a 、c 连线中点b 的电势φb 为( ) A .等于35 V B .大于35 V C .小于35 V D .等于15 V答案 C解析 从电场线疏密可以看出E a >E b >E c ,由公式U =Ed 可以判断U ab >U bc ,所以φb <φa +φc2=35 V. 用等分法画电场线图1793.如图179所示,A 、B 、C 是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为φA =15 V ,φB =3 V ,φC =-3 V ,试确定场强的方向,并画出电场线. 答案 见解析解析 根据A 、B 、C 三点电势的特点,在AC 连线上取M 、N 两点,使AM =MN =NC ,如图所示,尽管AC 不一定是场强方向,但可以肯定AM 、MN 、NC 在场强方向上的投影长度相等,由U =Ed 可知,U AM =U MN =U NC =φA -φC 3=15-(-3)3V =6 V .由此可知,φN =3 V ,φM =9 V ,B 、N 两点等电势,BN 的连线即为等势面,那么电场线与BN 垂直.电场强度的方向为电势降低的方向:斜向下.(时间:60分钟)题组一 公式U =Ed 和E =Ud 的理解与应用1.对公式E =U abd 的理解,下列说法正确的是( )A .此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差B .a 点和b 点间距离越大,则这两点的电势差越大C .公式中d 是指a 点和b 点之间的距离D .公式中的d 是a 、b 两个等势面间的垂直距离 答案 D解析 公式E =U abd 只适用于匀强电场,A 错,公式中的d 是a 、b 两个等势面间的垂直距离,a 点和b 点间距离大,等势面间的垂直距离不一定大,故B 、C 错,D 正确.图17102.如图1710所示,A 、B 两点相距10 cm ,E =100 V/m ,AB 与电场线方向的夹角θ=120°,求A 、B 两点间的电势差为( ) A .5 V B .-5 V C .10 V D .-10 V答案 B解析 A 、B 两点在场强方向上的距离d =AB ·cos (180°-120°)=10×12 cm =5 cm.由于φA<φB ,则根据U =Ed 得U AB =-Ed =-100×5×10-2 V =-5 V.图17113.如图1711所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列.A 、B 、C 分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上.A 、C 两点的电势依次为φA =10 V 和φC =2 V ,则B 点的电势是( ) A .一定等于6 V B .一定低于6 V C .一定高于6 V D .无法确定答案 B解析 从等势面的疏密可以看出E A >E B >E C ,又AB =BC 由公式U =Ed 可以判断U AB >U BC ,所以φB <6 V.4.在水深超过200 m 的深海,光线极少,能见度极小,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电,获取食物、威胁敌害、保护自己.该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104 N/C 时可击昏敌害.身长50 cm 的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达________ V. 答案 5 000 V解析 根据U =Ed =104 N/C ×0.5 m =5 000 V图17125.平行的带电金属板A 、B 间是匀强电场,如图1712所示,两板间距离是5 cm ,两板间的电压是60 V .(1)两板间的场强是________;(2)电场中有P 1和P 2两点,P 1点离A 板0.5 cm ,P 2点离B 板也是0.5 cm ,P 1和P 2两点间的电势差U 12=________. 答案 (1)1.2×103 V/m (2)48 V解析 (1)两板间是匀强电场,由U =Ed 可得两板间的场强E =U d =60 V 5×10-2 m =1.2×103V/m.(2)P 1、P 2两点间沿场强方向的距离:d ′=4 cm. 所以U 12=Ed ′=1.2×103×4×10-2 V =48 V. 题组二 找等势点,定电场方向图17136.如图1713所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面间的距离都是25 cm ,由此可确定电场强度的方向及大小为( ) A .竖直向下,E =0.4 N/C B .水平向右,E =0.4 N/C C .水平向左,E =40 N/C D .水平向右,E =40 V/m 答案 D解析 电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低,故场强方向水平向右,场强大小E =U d =100.25V/m =40 V/m ,故D 项正确.图17147.如图1714所示,A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =60°,BC =20 cm ,把一个电荷量q =10-5 C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零;从B 移到C ,电场力做功为-1.73×10-3 J ,则该匀强电场的电场强度大小和方向为( )A .865 V/m ,垂直AC 向左B .865 V/m ,垂直AC 向右 C .1 000 V/m ,垂直AB 斜向上D .1 000 V/m ,垂直AB 斜向下 答案 D解析 把电荷q 从A 移到B ,电场力不做功,说明A 、B 两点在同一等势面上,因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB 即为等势线,电场强度方向垂直于等势面,可见,选项A 、B 错误;U BC =W BC q =-1.73×10-310-5V =-173 V ,B 点电势比C 点低173 V ,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB 斜向下,电场强度大小E =Ud =UBC sin 60°=1730.2×32V/m =1 000 V/m ,因此选项D 正确,C 错误.图17158.图1715所示,在匀强电场中取一点O ,过O 点作射线OA =OB =OC =OD =10 cm ,已知O 、A 、B 、C 和D 各点电势分别为0、7 V 、8 V 、7 V 、5 V ,则匀强电场场强的大小和方向最接近于( ) A .70 V/m ,沿AO 方向 B .70 V/m ,沿CO 方向 C .80 V/m ,沿BO 方向 D .80 V/m ,沿CO 方向 答案 C解析 由O 、A 、B 、C 、D 各点电势值可知,O 点电势最低,为零,A 、C 在同一等势面上,所以电场线与AC 连线垂直,最接近BO 方向.大小接近E =U BO OB=80.1V/m =80 V/m ,故C 正确.9.下列图中,a 、b 、c 是匀强电场中的三个点,各点电势φa =10 V ,φb =2 V ,φc =6 V ,a 、b 、c 三点在同一平面上,图中电场强度的方向表示正确的是( )答案 D解析直线ab的中点的电势为6 V,与c点等电势,故应按D图求解.电场的方向则由电势高处指向电势低处.故D图正确.图171610.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图1716所示.由此可知c点的电势为()A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V答案 B解析连接bd,因U bd=20 V,可将bd等分为5份,找到4个等分点e、f、g、h,由图可知φe=20 V,则a、e等势,由对称关系可知h点与c点电势相等,即φc=8 V.也可因为bc与ad平行且相等,由匀强电场特点可得:φb-φc=φa-φd,解得φc=8 V.题组三综合应用图171711.如图1717所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们之间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.问:(1)在此过程中,静电力对该电荷做了多少功?(2)A、B两点的电势差U AB为多大?(3)匀强电场的场强为多大?答案(1)-0.1 J(2)5 000 V(3)5×105 V/m解析 (1)电势能增加多少,静电力就做多少负功,故静电力对电荷做了-0.1 J 的功.(2)由W =qU ,得U AB =W ABq =-0.1-2×10-5 V =5 000 V . (3)由U =Ed ,得E =U AB d =U ABAB cos 60°=5×105 V/m.图171812.如图1718所示,平行金属带电极板A 、B 间可看成匀强电场,场强E =1.2×102 V/m ,极板间距离d =5 cm ,电场中C 和D 点分别到A 、B 两板的距离均为0.5 cm ,B 板接地,求: (1)C 和D 两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)将点电荷q =2×10-2 C 从C 点匀速移到D 点时外力做多少功? 答案 (1)-5.4 V -0.6 V -4.8 V (2)9.6×10-2 J解析 (1)因正极板接地,故板间各点电势均小于零,则U BD 、U BC 均大于零,由U =Ed 得 U BD =Ed BD =1.2×102×0.5×10-2 V =0.6 V , 即φD =-0.6 V .由于d CB =5 cm -0.5 cm =4.5 cm =4.5×10-2 cm , 所以U CB =-Ed CB =-1.2×102×4.5×10-2 V =-5.4 V =φC .所以U CD =φC -φD =-5.4 V -(-0.6 V)=-4.8 V.(2)因为匀速移动,外力所做的功等于电场力所做的功W 外=|qU CD |=2×10-2×4.8J =9.6×10-2 J.图171913.把一个带正电荷q 的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O 点,小球质量m =2 g ,悬线长L =6 cm ,两板间距离d =8 cm ,当两板间加上U =2×103 V 的电压时,小球自悬线水平的A 点由静止开始向下运动到达O 点正下方的B 点时的速度刚好为零,如图1719所示,以后小球一直在A 、B 之间来回摆动.取g =10 m/s 2,求小球所带的电荷量.答案 8×10-7 C解析 取小球为研究对象,重力mg 竖直向下,电场力Eq 水平向左,绳的拉力为T ,在小球由A 向B 运动的过程中,重力mg 对小球做正功,电场力Eq 对小球做负功,拉力T 不做功,根据动能定理mgL -qEL =0, 又因为E =Ud,由以上两式可得:q =8×10-7 C .。
人教版选修(3-1)《电势差与电场强度的关系》word同步测试

电势差与电场强度的关系同步练习1下列各组物理量中,由电场本身性质决定的是()A.电场力、电场强度 B .电场力做的功、电势能C.电场强度、电势差D .电势差、电势能2、下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是( )A. 在相同距离上的两点,电势差大的其场强必定大B. 任意两点间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积C.沿着电场线方向,经过任何相同的 距离电势降落必定相等D. 电势降低的方向必定是电场强度的方向 3、关于静电场,下列结论普遍成立的是()A. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B. 电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C. 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D. 在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 4、电场中有一条直线,在直线上有M N 两点,若将一试探电荷 Q 从直线外的P 点分别移到M N 两点,电场力对Q 做功相等,则()A. 该电场若是匀强电场,则 M N 连线一定与电场线平行B. 该电场若是匀强电场,则 M N 连线一定与电场线垂直C.该电场若是由一个点电荷产生的,则 M N 两点的电势和场强都相同D.该电场若是由一个点电荷产生的,则 M N 两点的电势相等,电场强度不同一 5把一个电荷量q = 10 C 的正电荷从A 移到B,电场力做功为零;从 B 移到C ,电场力做功为-1.73 X 10-3J ,则该匀强电场的场强大小和方向是()A . 865 V / m 垂直 AC 向左B . 865 V / m,垂直 AC 向右 C . iooo V /m 垂直 AB 斜向上D . iooo V / m 垂直 6、如图所示,在电场强度E = 2ooo V / m 的匀强电场中,有三点5、如右图所示,A B C 三点都在匀强电场中,已知 AC 丄 BC, / ABC= 600, BC = 20 cm-6D . -0.12 X 10 J 胪 图AB 斜向下A M 和 B, AM-9=4 cm, MB= 3 cm, AB= 5 cm,且AM边平行于电场线,把一电荷量的正电荷从B移到M点,再从M点移到A点,电场力做功为()6 6 6A. 0.6 X 10- J B . 0.12 X 10- J C . -0.16 X 10- J7、空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系 O-xyz ,M N P 为电场中的三个点, M 点的坐标(0,a,0),N 点的8、 如图右所示,ABCD 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知 A B C 三点的电势分别是:A =15 V ,;:B=3 V 、:C = -3 V ,由此可以推断 D 点电势;:D是多少伏?I9、 a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。
人教版高中物理-有答案-人教版高中物理_选修3-1_16_电势差与电场强度的关系_同步练习

人教版高中物理选修3-1 1.6 电势差与电场强度的关系同步练习一、选择题(共12题;)1. 如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60∘,若取A点电势为0,则B点电势为()A.−5VB.5VC.−10VD.10V2. 如图所示,匀强电场的场强E=3×105V/m,A、B两点相距0.2m,两点连线与电场的夹角是60∘,下列说法正确的是()A.电荷量q=+2×10−4C的电荷从A点运动到B点电势能增大6JB.电荷量q=−2×10−4C的电荷从A点运动到B点电场力做功为−6JC.若取A点的电势为0,则B点的电势φB=3×104VD.A、B两点间的电势差是U AB=6×104V3. 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,1、2两点间距离与3、4两点间距离相等.下列判断正确的是()A.2、3两点的电势相等B.1、3两点的电场强度相等C.1、2两点的电场强度相等D.1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等4. 如图所示,一带电粒子以一定速度进入正点电荷Q形成的电场中,粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示,图中虚线是以Q为圆心的同心圆,M、N是运动轨迹与同心圆的交点.下列说法正确的是()A.粒子带负电B.图中三个同心圆中,n点所在圆的电势最高C.粒子从M到N的过程中,速率先增大后减小D.粒子从M到N的过程中,电势能先增大后减小5. 两个等量点电荷位于x轴上,它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势),x轴上有两点M,N,且OM>ON,由图可知()A.N点的电势高于M点的电势B.M,N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小C.仅在电场力作用下,正电荷可以在x轴上M,N之间的某两点做往复运动D.负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力先做正功后做负功6. 如图所示,矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点,ab=2bc=2L,电场线与矩形所在的平面平行,已知a点电势为18V,b点电势为10V,c点电势为6V,一质子从a点以速度v0射入电场,v0与ab边的夹角为45∘,一段时间后质子经过ab中点e,不计质子重力,下列判断正确的是()A.d点电势为12VB.质子从a到b电势能增加了8eVC.电场强度大小为4L D.质子从a到e所用时间为√2L2v07. 如图,电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是()A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小8. 如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与P点的连线垂直于电场线,M点与N点在同一电场线上.两个完全相同的带等量正电荷的粒子,以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场,M点的粒子与电场线成一定的夹角进入,N点的粒子垂直电场线进入,两粒子恰好都能经过P点,重力不计.在此过程中,下列说法正确的是()A.两粒子到达P点的速度大小可能相等B.电场力对两粒子做功一定不相同C.两粒子到达P点时的电势能都比进入电场时小D.两粒子到达P点所需时间一定不相等9. 在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为+q的带电小球由静止开始释放,带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动.关于带电小球的电势能ϵ和机械能W的判断,正确的是()A.若sinθ<qE,则ϵ一定减少,W一定增加mg,则ϵ、W一定不变B.若sinθ=qEmg,则ϵ一定增加,W一定减小C.若sinθ=qEmgD.若tanθ=qE,则ϵ可能增加、也可能减少,但ϵ与W的总和一定保持不变mg10. a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120∘.现将三个等量的负点电荷−Q固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的检验电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d处,则两点相比()A.+q在d点所受的电场力比在O点的大B.+q在d点所具有的电势能比在O点的大C.d点的电场强度小于O点的电场强度D.d点的电势高于O点的电势11. 如图甲所示,电荷量q=1×10−4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图乙所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。
物理选修3-1电场强度电势电势能练习题

- 1 - 高二物理小测一、 单选1、某电场的电场线分布如图所示,则某电荷在a 点和b 点所受电场力的大小关系是( )A .. B . . C . . D .未说明电荷的正负,因而无法比较其大小.2、在静电场中,有关电场线的下列说法中,正确的是( )A .初速度为零的点电荷只受电场力作用,则它的运动轨迹可能与电场线重合B .电场线通过的地方有电场,电场线不通过的地方没有电场C .点电荷在电场中所受的电场力方向可能与电场线垂直D .电场线的分布可以用实验来模拟,表明在电场中确实存在电场线3、下面说法中正确的是 ( )A. 正电荷顺电场线移动时,其电势能增加B. 负电荷逆电场线移动时,其电势能减小C. 使两个负电荷接近,其电势能减小D. 使两个正电荷离开,其电势能增加 4、如上图所示,空间有一水平匀强电场,竖直平面内的初速度为v 0的微粒沿着图中虚线由A 运动到B ,其能量变化情况是( )A .动能减少,重力势能增加,电势能减少B .动能减少,重力势能增加,电势能增加C .动能不变,重力势能增加,电势能增加D .动能增加,重力势能增加,电势能减少5、如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量种异电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的一点,C 为连线中垂线上处于A 点上方的一点,在A 、B 、C 三点中( )A.场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点B.场强最小的点是A 点,电势最高的点是C 点C.场强最小的点是C 点,电势最高的点是B 点D.场强最小的点是C 点,电势最高的点是A 点三、计算6、竖直放置的平行金属板A 、B 带有等量异种电荷,在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m =4.0×10-5kg ,带电量q =3.0×10-7C 的小球,平衡时悬线偏离竖直方向,夹角为 ,如图所示.(g=10m/s 2)(1)A 、B 之间的电场是什么电场?(2)场强的大小多少,方向怎样?7、有带电量为q=-3.0×10-6 C 的点电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做功为6.0×10-4J ,从B 点移到C 点,电场力做功为9.0×10-4 J ,问:1)取B 点为零电势能点,则电荷在A 、C 两点的电势能各为多少?2)取B 点为零电势点,A 、C 电势各为多少?E。
人教版高中物理选修3-11.6《电势差与电场强度的关系》测试题.docx

高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)1.6《电势差与电场强度的关系》测试题(选修3-1) 一选择题:1.下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系,说法正确的是 ( )A .任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B .沿电场线方向,任何相同距离上的电势降落必相等C .电势减小的方向必是场强的方向D .在相同距离的两点上,电势差大的其场强也大2.对公式U =Ed 的理解,下列说法正确的是 ( )A .在相同的距离上的两点,其电势差相等B .此公式适用于所有的电场中的问题C .公式中的d 是通过两点的等势面的垂直距离D .匀强电场中,沿着电场线的方向,任何相等距离上的电势降落必定相等3.下述关于匀强电场的说法正确的是 ( )A .公式E =qF 也适用于匀强电场 B .根据U =Ed 可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比C .匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D .匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致4.如图为匀强电场的等势面,相邻等势面相距2cm ,则该匀强电场 ( )A .方向竖直向下,场强E =100V/mB .方向水平向左,场强E =100N/CC .方向竖直向上,场强E =100V/mD .方向水平向右,场强E =100V/m5.如图所示,在场强为E 的水平方向的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线长为L ,连线与电场线夹角为α,则A 、B 两点的电势差U AB 等于 ( )A .零B .ELC .EL sin αD .EL cos α6.如图所示,有竖直向下的匀强电场,A 、B 两等势面间距离为5cm ,电势差为25V ,在电场中P 点固定放置电量为5×10-9C 的负点电荷,此时电场中有一点场强为零,此点在P 点的 ( )A .上方30cm 3V 1V -1V -3V E A Bα ABEB .下方30cmC .上方25cmD .下方25cm7.带电粒子质量为m ,带电量为q ,它仅在电场力作用下,从电场中的A 点运动到B 点,速度从v A 变到v B ,则下列关于A 、B 两点间电势差U AB 的说法中正确的是 ( )A .只有电场是匀强电场,才能求出U ABB .如果电场是点电荷形成的电场,可以求出U ABC .无论什么样的电场,都可能求出U ABD .条件不足,无法求出U AB8.在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场,一个带电液滴,恰巧在电场中静止,已液滴所带电量为3.2×10-19C ,重力为1.6×10-14N ,若板间距为10mm ,则两板间的电压为( )A .500VB .1000VC .1500VD .2000V二、填空题:1.如图所示,A 、B 两点相距0.1m ,AB 连线与电场线的夹角θ=60°, 匀强电场的场强E =100V/m ,则A 、B 间电势差U AB =__________V 。
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)

高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B.___越大,电势差越小C.电势差越大,___越小D.电势差与场强无关正确答案:C解析:在匀强电场中,根据公式E=U/d可知,电场强度E 与电势差U成反比关系,即电势差越大,场强越小;电势差越小,___越大。
因此选项C正确。
2、(电场强度和电势能的关系)在电场中,一个电子从A点移动到B点,电子所具有的电势能减少Δε,电子所受的电场力F做功W,电子从A点到B点的距离为d,则下列说法正确的是()A.Δε=F/dB.Δε=F×dC.Δε=W/dD.Δε=W×d正确答案:C解析:根据电势能的定义,Δε = εB - εA,根据电场力做功的公式,W = Fd,因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向,同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中,场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V,则a、b连线的中点c的电势φ应该是(B)。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间,存在匀强电场。
如图2所示,两板间距离为5cm,两板间的电压为60V。
问题如下:1)两板间的场强是多少?2)电场中有P、Q两点,P点距离A板0.5cm,Q点距离B板0.5cm,求P、Q两点之间的电势差是多少?3)如果B板接地,P、Q两点的电势是多少?解答:1)根据E=V/d,场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2)根据U=Ed,P点的电势为φp=-60V,Q点的电势为φq=0V,所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3)如果B板接地,它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上,因此它们的电势相等。
人教版高中物理选修31《电势差、电势能、电势差与电场强度关系》练习题

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作一、单项选择题:1. 在电场中, A 、B 两点的电势差 U AB >0,那么将一负电荷从A移到B的过程中() ( A ) 电场力做正功,电势能增加( B ) 电场力做负功,电势能增加( C) 电场力做正功,电势能减少( D ) 电场力做负功,电势能减少2. 以下说法中正确的选项是()( A ) 电场线密集处场富强,电势高( B ) 沿电场线方向场强减小,电势降低( C) 在电势高处电荷拥有的电势能也大( D ) 场强为零处,电势不用然为零3. 以下列图, L 1、 L 2、 L 3为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取L 2的电势为零,有一负电荷在 L 1处动能为30J,运动到 L 3处动能为 10J,则电荷的电势能为4J 时,它的动能是 ( 不计重力和空气阻力 )()(A) 6J(B)4J( C) 16J(D)14J4. 在点电荷 Q 的电场中,一个α粒子 ( 24He ) 经过时的轨迹如图实线所示, a、 b 为两个等势面,则以下判断中正确的选项是( )( A ) Q 可能为正电荷,也可能为负电荷( B ) 运动中 . 粒子总是战胜电场力做功( C) α粒子经过两等势面的动能E ka> E kb( D ) α粒子在两等势面上的电势能E pa> E pb5. 以下列图,在沿x 轴正方向的匀强电场 E 中,有一动点 A 以 O 为圆心、以r 为半径逆时针转动,θ为 OA 与 x 轴正方向间的夹角,则O、 A 两点问电势差为()( A ) U OA =Er( B ) U OA =Ersinθ( C) U OA =Ercosθ(D)U OAErcos6. 以下列图, a、 b、 c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由 a 到 c,a、 b 间的距离等于 b、c 间的距离 . 用 U a、U b、 U c和 E a、 E b、E c分别表示a、 b、c 三点的电势和电场强度,可以判断 ()( A ) U a> U b> U c( B ) E a> E b> E c( C) U c- U b=U b- U c( D ) E a=E b=E c二、双选题:7. 关于电场中的等势面,以下说法中止确的有()( A ) 等势面不用然跟电场线垂直( B ) 沿电场线电必然定高升( C) 在同一等势面上两点间搬动电荷,电场力做功为零( D ) 处于静电平衡状态的导体是等势体,表面是一个等势面8. 以下列图,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从 A 运动到 B,则 ()( A ) 电场力做正功( B) 动能增加( C) 电势能增加( D ) 加速度增大9. 关于电势差与场强的关系,以下说法中正确的选项是()( A ) U=Ed 关系式适用于任何电场( B ) 在匀强电场中,两点间的电势差正比于两点间的距离( C) U=Ed 公式中的 d 是指两点所在等势面间的距离( D ) V / m 和 N/ C 两单位相等10.以下列图, a、b、 c、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,以下判断中正确的选项是()( A ) 该电场不用然是匀强电场( B ) 这四个等势面的电必然定满足 U a-U b=U b-U c=U c- U d( C) 若是 u a> U b,则电场强度E a> E b( D ) 若是 U a< U b,则电场方向垂直于等势面由 b 指向 a11. 若带正电荷的小球只碰到电场力的作用,则它在任意一段时间内()( A ) 必然沿电场线由高电势处向低电势处运动( B ) 必然沿电场线由低电势处向高电势处运动( C) 不用然沿电场线运动,但必然由高电势处向低电势处运动( D ) 不用然沿电场线运动,也不用然由高电势处向低电势处运动12. 以下列图,虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a、U b和 U c,U a> U b> U c. 一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知 ( ) ( A ) 粒子从 K 到 L 的过程中,电场力做负功( B ) 粒子从 L 到 M 的过程中,电场力做负功( C) 粒子从 K 到 L 的过程中,静电势能增加( D ) 粒子从 L 到 M 的过程中,动能减少三、填空题:13. 将一电量为- 8A 点搬动到B 点,战胜电场力做功为l . 6×10C 的负电荷在电场中从-66.4× 10 J,则 AB 两点间电势差为 ______V。
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(精心整理,诚意制作)电势、电势差、等势面、电场强度与电势的关系测试题A 卷(满分:100分 时间:45分钟)一、选择题1.从电势差定义式q WU可以看出 ( ) A .电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比,与移送的电量q 成反比B .电场力在电场中两点间移动的电荷越多,电场力做的功越大C .将1库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功,这两点间的电势差的大小是1伏D .两点间的电势差,等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功2.如图1所示,a 、b 为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是 ( )A .把正电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能减少B .把正电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势能增加C .把负电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能增加D .把负电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势能增加3.如图2所示,电场中a 、b 、c 三点,ab=bc ,则把点电荷+q 从a 点经b 移到c 的过程中,电场力做功的大小关系有 ( )A .Wab >WbcB .Wab =WbcC .Wab <WbcD .无法比较4.如图3所示,在真空中有两个等量正电荷Q 1和Q 2,分别置于a 、b 两点,dc 为ab 连线的中垂线,d 为无穷远处,现将另一正电荷由c 点沿cd 移向d 点的过程中,下述中正确的是( )A . q 的电势能逐渐增大B . q 的电势能逐渐减小C . q 受到的电场力一直在减小D .q 受到的电场力先增大后减小5.关于电势与电势能的说法,正确的是 ( )A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是 ( )A .电场强度大的地方电势一定高B .电势为零的地方场强也一定为零C .场强为零的地方电势也一定为零D .场强大小相同的点电势不一定相同7.若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内 ( )A .一定沿着电场线由高电势向低电势运动B .一定沿着电场线由低电势向高电势运动C .不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D .不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动8.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时,电场力做了5×10-6J 的功,那么 ( )A .电荷在B 处时将具有5×10-6J 的电势能B .电荷在B 处将具有5×10-6J 的动能C .电荷的电势能减少了5×10-6JD .电荷的动能增加了5×10-6J9.一个点电荷,从静电场中的a 点移到b 点,其电势能的变化为零,则 ( )A .a 、b 两点场强一定相等B .该点电荷一定沿等势面移动C .作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D .a 、b 两点的电势一定相等10.对公式d U E ab的理解,下列说法正确的是 ( ) A.此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差B.a 点和b 点距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中d是指a点和b点之间的距离D.公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离二、填空题11.如图5所示,在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点,连线AB 与电场线的夹角为θ,将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点.若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W 1=________;若沿路经ACB 移动该电荷,电场力做的功W 2=________;若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做的功W 3=________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是________.12.将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A 点移到B 点,克服电场力做了3×10-5J的功,再将电荷从B 点移到C 点,电场力做了1.2×10-5J的功,则A 、C 间的电势差为V,电荷从A 点移到B 点再从B 点移到C 点的过程中,电势能变化了 J.13.如图5所示,A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A 、B 、C三点的电势分别为V V V C B A3,3,15-===ϕϕϕ由此可得D 点的电势=D ϕ V 三、计算题14.如果把q =1.0×10-8C的正电荷,从无穷远移至电场中的A 点,需要克服电场力做功4102.1-⨯=W J,那么:(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是多少?(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少?15.如图6,两平行金属板A 、B 间为一匀强电场,A 、B 相距6cm ,C 、D 为电场中的两点,且CD =4cm ,CD 连线和场强方向成60°角.已知电子从D 点移到C 点电场力做3.2×10-17J 的功,求:(1)匀强电场的场强;(2)A 、B 两点间的电势差;(3)若A 板接地,D 点电势为多少?B 卷(满分:60分 时间:30分钟)一、选择题1.如图7所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是()A.此液滴带负电 B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零 D.液滴的电势能减少2.下述说法正确的是 ( )A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大3.图8中实线条是一个电场中的电场线,虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。
如果电荷是从图中a处运动到b处,则以下判断中正确的是()A.电荷从a到b,运动的加速度变小B.电荷在b处的电势能大C.b处的电势高D.电荷在b处的速度小4.图9中A.B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm .把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是()A.865V/m,垂直AC向左B.865V/m,垂直 AC向右C.1000V/m,垂直 AB斜向上D.1000V/m,垂直 AB斜向下5.如图10,带电粒子在电场中由A点移到B点,可判知.()A.粒子带负电B.粒子的电势能不断减少C.粒子的动能不断减少D.粒子在B点的加速度大于在A点的加速度6.如图11所示,AB为带等量异种电荷的小球,将两个不带电的导体棒C、D放在两球之间,当用导线将C的端点x和D的端点y连接起来的瞬间,导线中的电流方向是()A.x→yB. y→xC.无电流通过D.不能确定7..图12所示的匀强电场场强为103N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=3cm.则下述计算结果正确的是()A.ab之间的电势差为40V.B.ac之间的电势差为50V.C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零.D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-0.25J .二.填空题8.在相距为d的A、B两板之间有a、b、c三点,a点距A板d/3,b、c两点距B板也是d/3,A板接地,A、B间电压为U,如图13所示,则b点的电势为________,+q从a点运动到c点的过程中,电场力做功为________,-q在a点具有的电势能为________.三.计算题9.平行的带电金属板A、B间是匀强电场,如图14所示,两板间距离是5cm,两板间的电压是60V.试问:(1)两板间的场强是多大?(2)电场中有P1和P2两点,P 点离A板0.5cm,P2点离B板也是0.5cm,P1和P2两点间的电势差为多大?(3)若B 1板接地,P1和P2两点的电势各是多少伏?10.如图15所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C点,质量为m,带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知3。
q<<Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为gh求:(1)小球由A到B过程中电场力做的功.(2)A、C两点的电势差.C 卷(满分:20分 时间:20分钟)1.三块相同的金属平板A 、B 、D 自上而下水平放置,间距分别为h 和d ,如图所示.A 、B 两板中心开孔,在A 板的开孔上搁有一金属容器P ,与A 板接触良好,其内盛有导电液体.A 板通过闭合的电键K 与电动势为U 0的电池正极相连,B 板与电池负极相连并接地.容器P 内液体在底部小孔O 处形成质量为m ,带电量为q 的液滴后自由下落,穿过B 板的开孔O′落到D 板上,其电荷被D 板吸附,液体随即蒸发.接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.(1)第一个液滴到达D 板时的速度为多少?(2)D 板最终可达到多高的电势?(3)设液滴的电量是A 板所带电量的a 倍(a =0.02),A 板与B 板构成的电容器的电容为C 0=5×10-12F ,U 0=1000V ,m =0.02g ,h =d =5cm.试计算D 板最终的电势值.(g =10m/s 2)(4)如果电键K 不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D 板最终可达到的电势值为多少?说明理由.答案:A 卷 1.BC 2.AD 3.C 4. BD 5.CD 6.D 7.D 8.CD 9.D 10.D11. W1=qELcos θ,W2=qELcos θ,W3=qELcos θ,电场力做功与路径无关 12. 3V ,1.8×10-5J. 13. 9V 14. (1)1.2×10-4 J ,1.2×104 V (2)1.2×104 V15.104V/m ,600V ,-200VB 卷 1.ABD 2.A 3. BD 4. D 5.AC 6.A 7.AC 8. U 32,qU 31-,qU 31-.9.E=1.2×103V/m,U P1P2=48V,U P1=54V,U P2=6V. 10.(1)小球由A →B 的过程,重力和电场力都做正功,0212-=+mv W mgh 电,可得mgh W 21=电。
(2)q mgh U U AB AC 2-==。
C 卷(1)液滴下落过程中重力和电场力都做正功,021)(20-=++∴mv q U d h mg ,得到m qU d h g v 02)(2++= ,(2)。