2.3电势差与电场强度基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)必修第三册
一、选择题(共15题)
1.在静电场中,把电荷量的点电荷从A点移动到B点,电场力做功,把这个点电荷从B点移动到C点,电场力做功,若设电荷在B点时的电势能等于零,则该电荷在A点的电势能和C点电势为( )
A. B. C. D.
2.有一静电场,其电场强度方向平行于x轴.其电势φ随坐标x的改变而变化,变化的图线如图所示,则图中能正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x轴正方向时取正值)( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,匀强电场中A、B两点相距0.1m,电势差大小为5V,则A、B两点电势高低情况及电场强度为( )
A. , 50V/m B.,0.5V/m
C. ,50V/m D.,0.5V/m
4.如图所示,虚线为电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等.一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能,则下列说法正确的是( )
A.A点的电势比B点的高
B.无法比较A.B两点的电势高低
C.A点的电场强度比B点的大
D.无法比较A.B两点的场强大小
5.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1m的圆与两坐标轴的交点,已知A、B、D三点的电势分别为、、,由此可知场强的大小为( )
A.4V/m B.5V/m C.6V/m D.7V/m
6.一个电子在电场中的A点具有80eV的电势能,当它由A点运动到B点时克服静电力做功30eV,则( )
A.电子的电势能增加30eV
B.电子在B点时的电势能是50eV
C.B点电势比A点高50V
D.B点电势比A点低110V
7.如图所示,匀强电场中有一个直角三角形ABC区域,电场方向与三角形区域所在平面平 行。已知AB=25 cm,BC=20 cm,∠C=90°,A、B、C三点电势分别为1 V、26 V、10 V,则该匀强电场的场强大小为( )
A.60 V/m B.75 V/m C.80 V/m D.100 V/m
8.如图所示,带有等量异号电荷,相距的平行板和之间 有一个匀强电场.电场强度,方向向下.电场中点距板,点距板,点有一个电荷量的点电荷.则( )
A.、两点电势差
B.若将板接地,则点的电势为
C.若将板接地,则点电荷在点的电势能为
D.若将点电荷从点移动到点,电场力做功为
9.如图所示,实线为电场线,虚线为电场中的三条等势线,其中电势,,点b为a、c连线的中点,一带负电的质点仅在电场力作用下从M点运动到N点。下列说法正确的是( )
A.电势小于
B.电势等于
C.带电质点在M点的加速度比在N点的加速度小
D.带电质点在M点的动能比在N点的小
10.如图甲所示,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴。理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示,则( )
A.x1处场强大小为
B.x2处场强大小为
C.x1处电势大小为
D.x2处场强大小为
11.空间存在匀强电场;场中A、B、C、D四个点恰好构成正四面体;如图所示。已知电场强度大小为E;方向平行于正四面体的底面ABC已知UAC=3V;UBC=3V;则C、D之间的电势差UCD为( )
A.2V B.3V C.-2V D.-3V
12.如图所示, 在平行于纸面的匀强电场中,有一个半径为1m的圆,A点电势为2V,B点电势为6V,C点电势为10V,AB连线与水平方向夹角为30°,AC为水平方向的直径,那么此匀强电场大小( )
A.8 B.V/m C.4 D.V/m
13.如图所示,在电场强度大小为E的匀强电场中,某电场线上有两点M和N,距离为2d。在M和N处分别固定电荷量为+q和-q的两个点电荷。下列说法正确的是( )
A.点电荷+q和-q受到的静电力大小均为qE,方向相反
B.将点电荷+q沿MN连线向N点移动距离d,静电力对点电荷+q做功qEd
C.交换两个点电荷的位置,静电力对两个点电荷做功之和为零
D.将两点电荷沿MN连线移动距离d,保持两个点电荷的距离不变,静电力对两个点电荷做功之和为零
14.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )
A.三个等势面中,a点电势最高
B.带电质点通过P点的电势能比Q点小
C.带电质点通过P点的动能比Q点大
D.带电质点通过P点时的加速度比Q点小
15.下列表达式中,q一定是场源电荷的是( )
A. B. C.WAB=qUAB D.
二、填空题(共4题)
16.判断下列说法的正误。
(1)公式UAB=Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差。(____)
(2)根据公式UAB=Ed,在匀强电场中A点和B点间距离越大,则这两点的电势差越大。(____)
(3)在匀强电场中,沿电场线方向,相同距离上降低的电势必相等。(____)
(4)由公式得,电场强度E与电势差U成正比,与两点间距离d成反比。(____)
17.如图所示,两平行板相距10 cm,板间有A、B两点相距 4 cm,现将一带电量q = -3×10-4C的电荷,从A点移到B点,电场力做了7.2×10-3J的正功,则A、B两点的电势差UAB =________V;两金属板间电场强度大小E=________V/m,方向______________;两金属板间的电势差U=_________V.
18.如图所示,AB是半径为R的圆的一条直径,O点为圆心。该圆处于匀强电场中,场强方向平行圆所在平面。现在有大量的质量为m带正电的粒子,电量为q。从A点以大小为v0的速度沿不同方向射入电场,仅在电场力的作用下这些粒子会经过圆上不同点,在这些点中到达C点的粒子动能最大,并变为初动能的两倍。已知∠BAC=30°,则场强的大小为_______;若A点电势为零,则到达B点的粒子,在通过B点时的电势能EP为______。
19.用“DSI描绘等量异种点电荷电场中平面上的等势线”的实验。
(1)该实验的电源应选用______电源。(选填:“直流”或“交流”)
(2)在平整木板上铺有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是______纸。
(3)实验时,当两只探针如图(a)放置,对应计算机实验界面显示如图(b),则此时两只探针对应的点在______(选填“同一条”或“不同的”)等势线上。
三、综合题(共4题)
20.在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一点电荷q=-2×10-10C,如图所示,求:
(1)M点的场强大小;
(2)若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少。
21.在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一点电荷q=-2×10-10 C,如图所示,求:
(1)M点电场强度大小;
(2)若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2 )
22.在图所示的匀强电场中,带电量的点电荷由上极板上A点移至B点时,电场力做的功为;由B点移至下极板上C点,电场力做的功为。A、B、C各点的电势分别为多大?
23.有一静电场,其电势U随坐标x的改变而变化,变化的图线如图1所示,试在图2中画出该静电场的场强E随x变化的图线(设场强沿x轴正方向时取正值,场强沿x轴负方向时取负值)。
参考答案
1.A
2.A
3.A
4.A
5.B
6.A
7.D
8.C
9.A
10.D
11.C
12.B
13.D
14.A
15.D
16.错 错 对 错
17.-24 1200 竖直向上 120
18.
19.直流 导电 同一条
20.(1)100N/C;(2)电势能增加3×10-9J
21.(1)100N/C (2)增加3×10-9J
22.;;0
23.