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.如图所示,某电场中A、B两点的电势差UAB=10V。若将一电荷量q=+2×10-11C的点电荷从B点移到A点,电场力做的功WBA为( )
A.2×10-12J B.-2×10-12J
C.2×10-10J D.-2×10-10J
2.下列各物理量中,与试探电荷有关的量是
A.电场强度E B.电势φ
C.电势差U D.电场做的功W
3.将一金属小球置于水平放置且接有一恒定电压的带电平行金属板间保持静止,板间电场线分布如图所示,则下列判断正确的是( )
A.EM>EN,φM<φN
B.EM<EN,φM>φN
C.将正电荷从M点移到N点,电场力做正功
D.将负电荷从M点移到N点,电荷的电势能减小
4.某一空间中存在电场,电荷q由P点移到Q点电场力做功为。则下列选项正确的是( )
A.P、Q两点的电势差一定为 B.电荷q在P、Q两点的电势能差一定为
C.电荷q在P、Q两点的动能差一定为 D.电荷q在P点的电势能一定为
5.如图所示,在一个匀强电场中有一个等边三角形,电场的方向与平面平行。若已知B点的电势为6V,A点电势为2V,C点电势为4V,三角形边长为4m,则匀强电场的场强大小为( )
A.1V/m B.0.5V/m C.1.5V/m D.2V/m
6.下列说法正确的是( )
A.电场线是空间实际存在的一组曲线
B.沿电场线方向,电势逐渐减小
C.沿电场线方向,电场强度一定越来越大
D.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点距离的乘积
7.如下图所示,、、是匀强电场中三点,各点电势依次为10V、4V、7V,三点在同一平面上,下列各图中,场强方向表示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,将一正电荷从电场线上的a点移到b点,电势 a=10V、 b=5V.下列判断正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.电场线方向由a指向b
C.a点场强大于b点场强
D.正电荷的电势能增加
9.如图所示的匀强电场中,、、、、、是一边长为的正六边形的顶点,已知、、三点电势分别为、、。关于该匀强电场的场强,下列说法正确的有( )
A.电场方向沿连线指向,场强大小为
B.电场方向沿连线指向,场强大小为
C.电场方向沿连线指向,场强大小为
D.电场方向沿连线指向,场强大小为
10.如图所示,在某匀强电场中有一个正六面体,边长l=1m,已知A、D、H、G点的电势分别为、、、,则下列说法正确的是( )
A.F点的电势为14V
B.B点的电势为6V
C.匀强电场的场强大小为8V/m,方向沿DH水平向右
D.匀强电场的场强大小为V/m,方向沿GD斜向上
11.如图所示,OA是点电荷电场中的一条电场线,场源电荷在O点,A是该电场线上一点,B点是空间的一点,AB与OA夹角θ=60°,OA=AB,C是AB的中点,D是OA的中点,则下列说法正确的是()
A.A点和B点电势不同
B.A点和B点电场强度相同
C.一个负的点电荷沿AB从A点运动到B点,电势能一直减小
D.—个正的点电荷从A点移到D克服电场做功比从A点移到C克服电场力做功多
12.通常情况下,空气是不导电的.但是如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正电、负电的微粒所受的相反静电力很大,以至于分子破碎,于是空气中出现了可以自由移动的电荷,空气变成了导体.这个现象叫做空气被“击穿”.如图所示,两金属板之间的点A、B分别代表某一气体分子破碎后带正电、负电的两个微粒(为了看得清楚,两个点之间的距离做了放大),两金属板之间的距离为1.5cm,在两金属板间加6.0×104V的高电压,两板间就会出现放电现象.下列说法正确的是 ( )
A.板M接电源正极,板N接电源负极
B.两板间匀强电场的场强大小为4×104V/m
C.分子破碎过程中,分子内部的电势能增大
D.空气导电时,两极板间电场力对微粒A做负功
13.如图所示,下列说法正确的是( )
A.φA>φB
B.负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能
C.负电荷由B移动到A时静电力做正功
D.UAB>0
14.一个电子在电场中的A点具有80 eV的电势能,当它由A点运动到B点时克服静电力做功30 eV,则
A.电子在B点时的电势能是50 eV
B.电子的电势能增加30 eV
C.B点电势比A点高110 eV
D.B点电势比A点低110 eV
15.图中虚线圆A、B、C为正点电荷Q周围的三条等势线,电势分别为、、;半径分别为、、;且满足。下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(共4题)
16.如图所示,在匀强电场中,A、B两点间的距离为10cm,AB连线跟电场线成60 角,已知电场强度E=2×103V/m,则这两点间的电势差UAB=___________V.
17.将一个电量 -2×10-8C的点电荷,从零电势点O移到M点需克服电场力做功4×10-8J,则M点电势φM=___________;若将该电荷从M点再移至N点,电场力做功1.4×10-7J,则N点电势φN=__________,M、N两点间的电势差UMN =_____________.
18.把带电荷量的正点电荷从无限远处移到电场中点,要克服电场力做功,若把该电荷从无限远处移到电场中点,需克服电场力做功,取无限远处电势为零.则点的电势为__________;若把的负电荷由点移到点电场力做功大小为__________.
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.如图,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=4cm。已知电场线平行于△ABC所在平面,一个带电荷量为-2×10-6C的负电荷由A移到C,电势能增加1.2×10-5J;另一个带电荷量为-1×10-6C的负电荷由C移到B,电场力做功6×10-6 J,求:
(1) 电势差UAC、UCB的值;
(2) 如果以A点电势为零,C点电势为多少;
(3) 电场强度的大小和方向。
21.如图所示,匀强电场中A,B,C三点构成一个直角三角形中,∠A=30°,边长AC=32 cm.把电荷量q=-2×10-9 C 的点电荷由A点移到B点,静电力做功4.8×10-8 J,再由B点移到C点,电荷克服静电力做功4.8×10-8 J,取B点的电势为零,求:
(1)A,C两点的电势;
(2)匀强电场的电场强度.
22.有一带电荷量的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功,从B点移到C点时,静电力做功。求:
(1)、BC间电势差各为多少?
(2)如果B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?
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.C
2.D
3.C
4.B
5.A
6.B
7.D
8.B
9.C
10.D
11.D
12.C
13.B
14.B
15.D
16.100V
17.-2 5 -7
18.400V; ;
19.直流 导电 同一条
20.(1)6V;-6V;(2)-6V;(3)300V/m,垂直于AB向下
21.(1) ; (2)
22.(1)200V;-300V;(2)200V;300V;-6×10-4 J;-9×10-4 J
23.