10.3电势差与电场强度的关系 习题精选
一、单选题
1.对公式的理解,下列说法正确的是( )
A.匀强电场中,沿着电场线方向相等的距离上的电势降落必定相等
B.在相同的距离上的两点,电势差大的其场强也必定大
C.此公式适用于所有电场
D.公式中的d是任意两点间的距离
2.如图所示,在匀强电场中,将电荷量为-6×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了2.4×10-5J的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2×10-5J的功。已知电场的方向与△ABC所在的平面平行,AB长6cm,BC长4cm。下列说法正确的是( )
A.A、B两点间的电势差UAB=-4V
B.B、C两点的电势差UBC=2V
C.电场强度的大小为×102V/m
D.场强的方向垂直于AC指向B
3.对于电场中、两点,下列说法正确的是( )
A.电势差的定义式,说明两点间的电势差与电场力做功成正比,与移动电荷的电量成反比
B.、两点间的电势差等于将正电荷从点移到点电场力所做的功
C.将电荷从点移到点,电场力做的功,这两点间的电势差为
D.电荷由点移到点的过程中,除受电场力外,还受其它力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
4.关于场强和电势差的关系,说法正确的是( )
A.电场强度越大的地方,电势越高
B.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降低必定相等
C.电势降低的方向必定是电场强度的方向
D.沿着电场线方向,单位距离上降落的电势越大,则场强越大
5.如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面, A、B、C为电场中的三个点。下列正确的( )
A.A点电势比B点高
B.A点场强比B点小
C.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D.B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍
6.如图a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个平行四边形的四个顶点.电场线与平行四边形所在的平面平行.已知a点的电势是2V,b点的电势是5V,c点的电势是9V.由此可知,d点的电势为( )
A.6V B.7V C.9V D.5V
7.如图所示,匀强电场场强,A、B两点相距,A、B连线与电场线夹角为,则为( )
A. B. C. D.
8.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
9.如图所示,在匀强电场中有一等边三角形,A、B、C为此三角形的三个顶点。将一带正电的点电荷从A点移动到B点的过程中,电场力做的功为W;若将此点电荷从C点移动到B点,电场力做的功也为W。可知该匀强电场的电场线( )
A.与边垂直 B.与边平行
C.与边垂直 D.与边平行
二、多选题
10.下列关于匀强电场中电场强度和电势差关系的说法正确的是( )
A.任意两点的电势差,等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积
B.沿着电场线方向,相同距离上的电势降落必定相等
C.在相同距离上,电场强度大的两点间电势差也必定大
D.电势降低的方向,必定是电场强度的方向
11.如图所示,边长为1cm的正六边形ABCDEF处于匀强电场中,且电场方向平行于正六边形所在平面,,,。则( )
A.将电子从点A静止释放,电子将沿A→B→C→D到达D点
B.
C.匀强电场的电场强度大小为400V/m,方向沿AD方向
D.直线BE为匀强电场的一条等势线
12.如图甲所示,在匀强电场中,虚线为等势线,与Ox轴垂直,Ox轴上a、b、c三点的坐标分别为2cm、6cm、8cm,坐标原点O至c点的电势变化规律如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电场线方向向右
B.电场强度大小为300V/m
C.a、b两点间的电势差为Uab=-12V
D.电子在b点的电势能为6eV
13.如图所示,a、b、c、d为匀强电场中的等势面,一个质量为m,电荷量的大小为q,电性未知的带电粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为,在B点的速度大小为,且方向与等势面平行,A、B连线长为L,连线与等势面间的夹角为,不计粒子受到的重力,则( )
A.等势面d的电势一定比等势面b的电势高
B.粒子的速度一定大于
C.粒子从A点运动到B点所用的时间为
D.匀强电场的电场强度大小为
三、解答题
14.带有等量电荷,相距d=5cm的平行金属板A和B之间的电势差为UAB=2.0×103V,板间存在匀强电场,电场中C点距B板x1=1cm,D点距A板x2=2cm,已知电子电量e=1.6×10-19C。求:
(1)板间电场强度E的大小;
(2)将一个电子从C点移动到D点,静电力做多少功?
15.如图所示,匀强电场中M、N、P三点位于一个半圆上,O点为圆心,∠MOP=60°,半径。把一带电量的点电荷由O点移动到M点,电荷克服静电力做功为2.4×10 8J,由M点移动到P点,静电力做功为2.4×10 8J,取O点的电势为零。求:
(1)M、N两点的电势φM、φN;
(2)电场强度的大小,并在图中画出一条电场线。
参考答案
1.A2.C3.C4.D5.C6.A7.C8.D9.A
10.AB11.BC12.AB13.BCD
14.(1);(2)
【解析】
(1)极板间电场强度由
可得
代入数据得
(2)设C、D两点沿电场线方向的距离为,则
由电场线方向可知,D点电势比C点电势高,由
将电子C点移动到D点,静电力做功
代入数据解得
15.(1)120V,0;(2),
【解析】
(1)由电场力做功的表达式
可知
由于
解得
由于
解得
(2)匀强电场的电场线如图所示
电场强度大小