10.3电势差与电场强度的关系同步训练（Word版含答案）

2021—2022学年人教版（2019）必修第三册
10.3电势差与电场强度的关系同步训练
一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）
1．在一静电场中建立x轴，该电场的电势φ随x轴上的位置坐标变化的关系为一条直线，如图所示。对于这个电场，下列说法中正确的是（　　）
A．同一点电荷在x=1cm处比在x=5cm处所受的电场力大
B．该电场的电场强度大小可能大于200V/m
C．x=6cm处的电场强度为0
D．处于该电场中的正点电荷仅在电场力作用下一定沿x轴正方向运动
2．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10
V、17
V、26
V。下列说法正确的是
（　　）
A．电场强度的大小为1.5
V/cm
B．坐标原点处的电势为2
V
C．电子在a点的电势能比在b点的低7
eV
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9
eV
3．空气是不导电的。如果空气中的电场很强，得气体分子中带正、负电荷的微粒受到方向相反的静电力很大，以至于分子“破碎”，空气中出现可以自由移动的电荷，空气就变成了导体。这个现象叫作空气的“击穿”。某次实验中，电压为的直流电源的两极连在一对平行正对的金属板上，若当两金属板间的距离减小到时，两板之间就会放电，则此次实验中空气被“击穿”时的电场强度大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，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，为与x轴正方向间的夹角，则O、A两点问电势差为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的三个点，且在同一条电场线上，已知AB＝BC，B、C两点的电势依次为φB＝20
V和φC＝10
V，则A点的电势（　　）
A．等于30
V
B．大于30
V
C．小于30
V
D．无法判断
6．如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为、0、8V、12V。则下列说法正确的是（　　）
A．F点的电势
B．D、F间的电势差
C．该匀强电场的电场线垂直于C、F连线，且指向A
D．该匀强电场的场强大小
7．如图所示，在匀强电场中有直角三角形BOC。，∠BOC=90°，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三顶点处的电势分别为φO=9V，φB=0V、中φc=18V，且边长OB=cm，BC=cm，将一电荷量为的负点电荷由O点开始沿路线OBC运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．该点电荷在O点的电势能为
B．该点电荷在O点由静止释放后会沿直线OB运动
C．该电场电场强度的大小为200V/m
D．该点电荷从O点移到C点过程中，电场力做功为
8．如图所示，等边△ABC所在平面与匀强电场平行，其中电势，，（），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．
B．2
C．
D．（1＋）
9．如图所示，在匀强电场中，有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A．匀强电场的电场强度大小为，方向由指向
B．将电子由点移到点，电子的电势能增加了
C．将电子由点移到点，电子的电势能减少了
D．在三角形外接圆的圆周上，电势最低点的电势为
10．如图所示，一匀强电场的方向平行于平面，O点为坐标原点，已知与x轴正方向夹角为。从原点O起沿x轴正方向每经过电势下降，沿方向每经过电势下降也为，图中P点坐标为，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．电场强度沿方向，大小为
D．电场强度沿y轴正方向，大小为
11．如图所示，空间中存在着匀强电场，长方体中是边长为1m的正方形，棱长2m，为棱的中点，为棱的中点。已知电势，，，，。则下列说法正确的是（　　）
A．电场强度方向与连线平行
B．电场强度大小为
C．两点的电势差与两点的电势差相同
D．把0.1C正电荷从点移到点，电场力做功0.2J
12．空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现在纸面内建立直角坐标系xOy，用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示。关于该电场的电场强度E，下列说法正确的是（　　）
A．E
=
3
V/m，方向沿x轴正方向
B．E
=
5
V/m，方向指向第一象限
C．E
=
400
V/m
方向沿y轴负方向
D．E
=
500
V/m，方向指间第三象限
二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）
13．某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿x轴运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，则（　　）
A．点电荷在x2和x4处电势能相等
B．点电荷由x1运动到x3的过程中电势能减小
C．x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
D．点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
14．如图所示，直角梯形ABCD所在的平面内存在着匀强电场，其中，BC=4cm，AD=2cm。现将一电荷量q=–2×10-7C的点电荷由A点移到C点的过程中，电场力做功+2×10-7J，由B移到C的过程中电场力做功+4×10-7J。已知B点的电势2V，下列说法正确的有（　　）
A．φD=4V
B．UBA=1V
C．若将该电荷由C点移到A点，则其电势能增加
D．该匀强电场的电场强度大小为
15．在匀强电场中有一个边长为正六边形区域，电场线与六边形所在平面平行，如图所示。已知a、b、h三点的电势分别为、、，一电子（电荷量为e，重力不计）以的初动能从b点沿不同方向射入区域，下列判断正确的是（　　）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．d点的电势为
C．粒子经过f点时动能为
D．粒子可能从b点射出该区域
16．如图所示，在匀强电场中，有边长为cm的正六边形ABCDEF，其六个顶点均位于同一个圆上，正六边形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该正六边形的中心，A、B、F三点电势分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A．将电子由B点移到A点，电子的电势能增加了3eV
B．电子在A、C两点电势能比较，在A点电势能小于在C点电势能
C．匀强电场的电场强度大小为100V/m，方向由B指向F
D．在正六边形ABCDEF外接圆的圆周上，电势最低点的电势为
17．如图，匀强电场中有一半径R为12.5cm的圆，圆心为O，电场线与圆所在的平面平行，ab和cd为圆的两条直径两直径夹角为74°把电子从a点移到b、c两点，电场力所做的功分别为50eV、18eV，已知a点的电势为2V，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6.下列说法正确的是（　　）
A．电子在c点的电势能比在b点的多32eV
B．d点处的电势为70V
C．电场强度的大小为200V/m
D．圆周上电势最高点的电势为50V
18．有一个与匀强电场平行的扇形，圆心角，半径，其中、D、将圆弧四等分。已知，，，以下说法正确的是（　　）
A．电场方向为
B．场强大小为
C．将带电粒子沿直线移动到的过程中，电场力不做功
D．连线为其中一个等势面
19．点电荷产生电场的电场线如图所示，关于A、B、C三点的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．三点电场关系是：
B．三点电势关系是：
C．一电子沿直线从A点移到C点，电势能逐渐增大
D．若，则AB、BC间的电势差关系是
20．如图，xOy平面内有一匀强电场，电场方向与xOy平面平行，平面内有一菱形区域，顶点分别为A、B、C、D。已知A、C两点的电势分别为9V、21V，电子从D点运动到C点电场力做功为10
eV。下列说法正确的是（　　）
A．B点电势为19
V
B．A、B、C、D间的电势差关系为UAD=UBC
C．电场方向与A、C两点连线垂直
D．电子在A点的电势能比在C点低12
eV
三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）
21．如图所示，在匀强电场中的A、B、C三点构成一个直角三角形，∠A=30°，斜边长AC=32cm。把电荷量q=-2×10-10C的负点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8×10-8J，再由B点移到C点，克服电场力做功4.8×10-8J。取B点的电势为零，求∶
（1）A、C两点的电势；
（2）匀强电场的场强。
22．如图所示，、、、为某匀强电场中的四个点，且、，，电场线与四边形所在平面平行，已知，，。则：
（1）电场强度的大小和方向；
（2）将一个电荷量为1.8C的负电荷，从点开始沿图中边线经过d、来到点，电场力所做的功是多少。
23．为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示，若AB=0.4m，=37°，q=﹣5×10﹣7C，F=1.5×10﹣4N，A点电势=200V（不计重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）电场力的大小和方向；
（2）求出场强和AB间的电势差；
（3）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？
24．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个所带电量q=-4×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功为1.2×10-6J，求：
(1)
a、b间的电势差和匀强电场的电场强度；
(2)电荷从b点移到c点，电场力所做的功。
参考答案
1．B2．D3．C4．C5．B6．D7．C8．D9．C10．A11．B12．D
13．BC14．ACD15．AD16．AC17．AC18．BC19．AC20．AB
21．（1）-240
V，-240
V；（2）1000
V/m，方向垂直于AC指向左上方
22．（1），场强方向为；（2）
23．（1）与F方向相反，大小相同为1.5×10﹣4N；（2）160V；（3）4.8×10﹣5J
24．(1)30V；375V/m；(2)-1.05×10-6J；