人教版新教材（2019）必修三第十章第三节电势差与电场强度关系(Word版含答案)

电势差与电场强度关系
学校:___________姓名：___________班级：___________
一、单选题
1.
如图所示，一匀强电场的方向与平行四边形ABCD所在的平面平行，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝18
V，φB＝3
V，φC＝-5
V，则D点的电势为（　　）
A.
15
V
B.
10
V
C.
8
V
D.
-5
V
2.
在如图所示的匀强电场的等势面分布图中，每两个相邻的水平等势面相距2厘米，由此可知，电场强度E的方向和大小分别是（　　）
A.
方向竖直向下，大小为100V/m
B.
方向水平向左，大小为300V/m
C.
方向竖直向上，大小为100V/m
D.
方向水平向右，大小为300V/m
3.
某电场的等势线分布如图所示，对该电场下列说法正确的是（　　）
A.
A点的电场强度方向沿该点的切线方向
B.
A点的电场强度大于C点的电场强度
C.
将电子从A点移到C点其电势能减少4eV
D.
将检验电荷q从A点移到B点外力一定做正功
4.
如图所示，匀强电场场强为1×103
N/C，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是（　　）
A.
ab之间的电势差为4
000
V
B.
ac之间的电势差为50
V
C.
将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做功为零
D.
将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是－0.25
J
5.
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
二、多选题
6.
如图所示，一个点电荷固定于O点，两虚线圆是以O为圆心的同心圆，两实线分别为带电粒子M和带电粒子N在电场中运动的轨迹，a、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计粒子所受重力。下列说法正确的是（　　）
A.
粒子M与粒子N带异种电荷
B.
在粒子M从a点运动到b点的过程中，电场力对粒子M一直做正功
C.
虽然不知道带电粒子N的电性，但是粒子N在e点和c点的电势能大小可以比较
D.
若粒子M和粒子N的电荷量相等，则粒子M从a点运动到b点的过程中电场力做的功跟粒子N从c点运动到d点的过程中电场力做的功相等
7.
如图，在负点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°．已知M、N、P、F四点处的电势关系是：φM=φN、φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（　　）
A.
点电荷Q一定在F点
B.
点电荷Q一定在MP的连线上
C.
将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做正功
D.
将正试探电荷从P点搬运到M点，电场力做负功
三、计算题
8.
如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则：
（1）此电场的电场强度多大？
（2）把一个质子从N移动到M，电场力做功为多少？
9.
如图所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，∠ACB=90°，∠ABC=30°，BC=20cm，已知电场线的方向平行于ABC所在平面，将电荷量q=2.0×10-5C的正电荷从A移到B点电场力做功为零，从B移到C点电场力做功1.0×10-3J，试求：
（1）UBC；
（2）规定C点的电势为零，求B点的电势；
（3）匀强电场的场强大小。
10.
答案和解析
1.【答案】B
由于电场是匀强电场，则UAB=UDC，
即φA-φB=φD-φC，
得φD=10V，所以B选项正确。
2.【答案】A
解：根据电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势，可知，电场强度方向竖直向下；
两个相邻等势面相距d=2cm=0.02m，电势差U=2V，则电场强度为：E==V/m=100V/m，故A正确
3.【答案】B
解：A、根据电场强度方向与等势面垂直，知A点的电场强度方向与该点的切线方向垂直，故A错误。
B、由E=知，等差等势面密处电场强度大，所以A点的电场强度大于C点的电场强度，故B正确。
C、将电子从A点移到C点的过程中，电势降低，电子带负电，由Ep=qφ知电子的电势能增加，且增加e（10V-6V）=4eV，故C错误。
D、将检验电荷q从A点移到B，若q带正电，电场力做正功，外力不一定做正功，故D错误。
4.【答案】C
A.由题，ab=dc=4cm=0.04m，则ab之间的电势差Uab=E?ab=1×103×0.04V=40V，故A错误；
B.由图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间的电势差等于ab之间的电势差，为40V，故B错误；
C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，初末位置间的电势差为0，由W=qU知，静电力做功为零，故C正确；
D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功相等，电场力做功为W=qU=-5×10-3×40J=-0.2J，故D错误。
5.【答案】B
A、电场线从正电荷或无穷远处出发，终止与负电荷或无穷远处，故根据电场线由头部出发可知：头部带正电，故A错误；
B、电场线疏密程度代表电场强度，由图可知：A处电场线比B处密，故A处电场强度大于B处电场强度，故B正确；
C、沿着电场线电势降低，等势线与电场线垂直；故B点电势比C点电势高，故C错误；
D、沿着电场线电势降低，等势线与电场线垂直；故A点电势比C点电势低，那么，正离子从A向C运动，电场力做负功，故电势能增大，故D错误；?
6.【答案】AC
【解析】解：A、由粒子运动的轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，故粒子M与粒子N带异种电荷，故A正确；
B、粒子M受到吸引力，从a运动到b点的过程中，粒子M先靠近点电荷后远离点电荷，故电场力先做正功，后做负功，故B错误；
C、N从e到c的过程中受到的是斥力作用，所以力做负功，故说明的电势能增加，故可以比较N在e和c点的电势能大小，故C正确；
D、M从a到b的过程中所做的功等于从f到b过程所做的功，由于从f到d的过程，M受到的是引力，故电场力做负功；而从c到d点，N受到的电场力为排斥力，N从c到d在远离正电荷，故N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功；故两过程做功并不相等，故D错误。
7.【答案】BD
解：A、点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，由几何关系可知，该交点在MP的连线上，如图所示，故A错误，B正确；
C、在负的点电荷的电场中，离场源越远，电势越高，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能增加，故电场力做负功，故C错误；
D、在负的点电荷的电场中，离场源越远，电势越高，将正试探电荷从P点搬运到M点，电势能增加，故电场力做负功，故D正确．
8.【答案】解：（1）M、N两点沿电场强度方向的距离为
d=2×10-2×cos60°m=0.01m
所以电场强度为：
（2）质子所带电荷量为q=1.6×10-19C
质子带正电，所以质子从N移动到M，电场力做负功
则：W=-qU=-1.6×10-19×5J=-8.0×10-19J
9.【答案】解：（1）
（2）由UBC=φB-φC得
φB=UBC+φC=50V
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