10.3电势差与电场强度的关系同步练习（Word版含答案）

2021---2022学年高二上学期物理必修第三册第十章静电场中的能量10.3电势差与电场强度的关系
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分,共28分）
如图所示，、、是一条电场线上的三点，电场线的方向由到，、间的距离等于、间的距离，用、、和、、分别表示、、三点的电势和电场强度，用、分别表示、和、两点的电势差，可以判定
A. B. C. D.
如图所示的匀强电场场强为，、平行于电场线，、垂直于电场线，，则下述计算结果正确的是
A. 、之间的电势差为
B. 、之间的电势差为
C. 将的点电荷沿矩形路径移动一周，电场力做的功是
D. 将的点电荷沿从移到，电场力做的功是
某电场的电场线和等势面如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过，两点的等势面分别为，，那么，连线的中点的电势值
A. 等于 B. 大于
C. 小于 D. 等于
如下图所示，在平面内有一个以为圆心、半径的圆，为圆周上的一点，、两点连线与轴正方向的夹角为若空间存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小，则、两点的电势差可表示为
A.
B.
C.
D.
关于静电场，下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 由可知，匀强电场中相距越远的两点间的电势差越大
D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
如图所示，匀强电场场强，、两点相距，、连线与电场线夹角为，则之值为：
A.
B.
C.
D.
如图所示，，，，是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为的圆与两坐标轴的交点，已知，，三点的电势分别为、、由此可得点的电势为
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共3小题，每小题6分,选不全得3分,共18分）
如图甲所示，是某电场中的一条电场线，有一电子仅在电场力作用下，以某一初速度沿由点运动到点，该电子所经位置的电势能，随它与点的距离的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是
A. 电场线的方向由指向
B. 点的电场强度比点的大
C. 点的电势比点的低
D. 该电子在点时的速度比它在点时的大
关于电场强度、电势、电势差和等势面，下列说法正确的是
A. 电场强度为零处电势一定为零
B. 电势为零处电场强度一定为零
C. 在匀强电场中，同一条直线上两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D. 在匀强电场中，任意两相邻的等势面电势差相等之间的距离相等
如图所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与轴成角，轴上、、三点的坐标分别为、、，点的电势为零，点的电势为，则下列说法正确的是
A. 场强大小为 B. 电场线方向斜向下
C. 点的电势为 D. 电子在点的电势能为
三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
美国物理学家密立根在年间进行了多次实验，比较精确地测定了电子的电荷量。密立根实验如图所示。若与水平金属板连接的电源的电压为，两水平金属板之间的距离为，则金属板之间的电场强度________若实验中处于悬浮状态的油滴的质量为，重力加速度为，则油滴的带电荷量为________若电子的带电荷量为，则该油滴中带的净电子数为________。
如图所示，场强为的匀强电场中有、、三点，三点组成一个等边三角形，边长为，底边和电场线的方向平行。现把电量为的负电荷从点移到点，克服电场力做功，则的大小为______，若点的电势为零，则点电势为______。
四、计算题（本大题共4小题，每小题各10分,共40分）
如图所示，在水平向右的匀强电场中，将带电荷量为的点电荷由点沿直线移至点，电场力做功，已知、间的距离为直线与电场线的夹角为，，，求：
、两点间的电势差．
该匀强电场的电场强度大小．
如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为的点电荷由点沿水平线移至点，其电势能增加了，已知、两点间的距离为，两点连线与电场线成角．
求、两点间的电势差；
若点的电势，求点的电势；
求电场强度的大小，并判断其方向．
如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距的、两点，且，求：
电场强度的大小和方向；
电荷量为的负电荷放在该电场中，求解其受到的电场力的大小和方向。
电场中、两点相距，、两点连线与电场线方向成夹角，则点与点的电势差为多少？已知，
如图所示，水平放置的带电平行板、，板接地，相距，点距板，间距为，且与水平方向成角，将一电荷量的电荷由点沿线移到点，电场力做功为求：
间电势差
两板间电场强度
点电势以及电荷在点的电势能
参考答案
1.【答案】
解析:D.对于匀强电场，两点间的电势差，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式也不能适用，不能判断电势差的关系，故D错误；
只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故AB错误。
C.沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知，故C正确。
故选C。
2.【答案】
解析：、由电场强度与电势差的关系，可求，故A正确。
B、由图可知，的方向与电场线垂直，、在同一等势面上，所以，故B错误。
C、电荷沿矩形路径移动一周，点电荷的电势不变，电势能也不变，由电场力做功与电势能的关系得电场力做功为零，故C错误。
D、根据电场力做功与路径无关，故的点电荷沿或从移动到，电场力做功相同等，由，故在间移动电荷电场力做功为：
故D错误。
故选：。
3.【答案】
解析:由图看出，段电场线比段电场线密，段场强较大，根据公式可知，、间电势差大于、间电势差，即，得到，故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】
解析:根据匀强电场中电场强度和电势差的关系，故A正确，BCD错误。
5.【答案】
解析:A.零电势的选取是任意的，一般选取大地或无穷远处的电势为零，如一个接地的带电体其电势就为零，故A错误；
B.电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，故B错误；
C.公式中的表示沿场强方向的距离，相距越远的两点间沿场强方向的距离也可能很小，甚至为，故C错误；
D.负电荷沿电场线方向运动时，电场力与运动方向相反，电场力做负功，故电势能一定增加，故D正确。
故选D。
6.【答案】
解析:由图示可以知道，方向与电场线方向间的夹角，
两点沿电场方向的距离，
根据沿电场线方向电势降低可知点电势低于点，
两点间的电势差，C正确，ABD错误。
故选C。
7.【答案】
解析:在匀强电场中，沿着同一方向非等势面上，根据公式可知，每前进相同的距离，电势的降低相等；
根据几何知识可知：且与平行，说明间的电势差等于间的电势差，故
代入数据，有：，解得：，即点的电势为，故ACD错误，B正确。
故选B。
8.【答案】
解析、由图象可以看出电子的电势能逐渐减少，则电势逐渐升高，逆着电场线的方向电势逐渐升高，故电场线是由指向，点的电势比点的低 ，故A错误，C正确；
B、由图象的斜率表示电场力，可知电子所受的电场力逐渐减小，则电场强度逐渐减小．点的电场强度比点的大，故B正确
D、由图看出，电势能逐渐减少，电子仅受电场力作用，电子在移动的过程中，电场力对电子做正功，由动能定理可知，电子的动能增加，速度增加，即有故D错误。
9.【答案】
解析：、电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度为零处电势不一定为零，故A错误；
B、电场强度与电势无关，电势为零处电场强度不一定为零，故B错误；
C、根据匀强电场的性质可知，在匀强电场中，同一条直线上两点间的电势差与这两点间的距离成正比，故C正确；
D、根据匀强电场的特点可知，在匀强电场中，任意两相邻的电势差相等的等势面之间的距离相等，故D正确。
故选：。
10.【答案】
解析:点的电势为零，点的电势为，可以知道沿方向电势降低，所以电场线方向斜向下，根据，故A错误，B正确；
C.根据，点的电势为零，点的电势为，故C正确；
D.电子在点的电势能为，故D错误。
11.【答案】 ； ；。
解析:由匀强电场电场强度与电势差的关系可得；油滴悬浮，则，解得；由解得该油滴中带的净电子数。
故答案为： ； ；。
12.【答案】；
解析：电量为的负电荷从点移到点，由得
，
由于电场力做负功，该负电荷的电势能增大，电势降低，所以点的电势低于点的电势，电场线方向由，
若点的电势为零，则点电势：。
故答案为：；。
13.解：由题意可知，点电荷从到，电场力做功，
则、两点间的电势差为：
两点沿电场线方向的距离
则根据匀强电场场强公式得该匀强电场的电场强度大小为：
。
14.解：由题意可知，静电力做负功为：
由得：
则：
、两点沿电场线方向的距离为：
从而得：
方向：沿电场线指向左下方
15.解：电场强度的大小 ，方向水平向右。
，方向水平向左。
点与点的电势差。
16.解：、两点的电势差为：，
则电场强度为：，
两板电势差为：
两点电势差为：，
而板接地，所以点的电势为零，，
解得：
电荷在点的电势能。
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