2.3电势差与电场强度的关系基础巩固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.下列公式中,和分别表示静电力、电荷量、电场场强、电势差及距离;①,②,③,④。以下说法中正确的是( )
A.它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B.①②③只对点电荷或点电荷电场成立,④对任何电场都成立
C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场成立
D.①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立
2.下列说法正确的是( )
A.电荷放在电势高的地方,电势能就大
B.正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能
C.电场强度为零的点,电势一定为零
D.无论移动正电荷还是负电荷,若克服电场力做功它的电势能都增大
3.如图所示,为两个等量同种的正电荷,在产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在的连线上,O为连线的中点,N为连线的中垂线上的一点,下列说法正确的是
A.在M、N和O三点中,O点电场强度最小
B.在M、N和O三点中,O点电势最低
C.若O、N间的电势差为U,ON间的距离为d,则N点的场强为
D.若O、N间的电势差为U,将一个带电荷量为q的正点电荷从N点移到O点,电场力做的功为qU
4.如图所示,a,b,c,d是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中错误的是( )
A.该电场一定是匀强电场
B.相邻两个等势面间电势差一定相等
C.如果,则电场强度
D.如果,则电场方向垂直于等势面由b指向a
5.下列对静电场的有关问题的理解正确的是( )
A.根据公式F=k可知,当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
B.根据电容的定义式C=可知,电容器的电容与电容器两端的电压成反比
C.根据公式UAB=可知,若将电荷量为1C的负电荷,从A点移动到B点克服电场力做功1J,则A、B两点的电势差为1V
D.电荷在电场中的受力方向即为该点的电场强度的方向
6.关于电场线的以下说法中,正确的是( )
A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
B.沿电场线的方向,电场强度越来越小
C.电场线一定沿电势降落最快的方向
D.顺着电场线移动电荷,电场力对电荷一定做正功
7.下列说法正确的是( )
A.电场中某点的电场强度大,该点的电势不一定高
B.电场中某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大
C.电场中某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零
D.匀强电场中两点间的电势差与两点间距离成正比
8.一电荷量C的带电粒子,在电场中从A点移动到B点电场力做功J,则A、B两点间的电势差UAB为( )
A.V B.V C.V D.V
9.下列关于电场的说法中正确的是( )
A.静电场中,电场强度大的点电势必定高
B.静电场中,电场强度为零的各点电势一定也是零
C.匀强电场中,两点间的距离越大,则两点间的电势差就越大
D.无论是匀强电场还是点电荷形成的电场,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的
10.如图所示,在匀强电场中,场强方向与所在平面平行,,,。一个电荷量的正电荷从移到,电场力做功为零;同样的电荷从移到,电场力做功为。,则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )
A.、沿由指向
B.、垂直向上
C.、垂直向上
D.、沿由指向
11.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一个电量为2C,质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的( )
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强
B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点的过程中,电势逐渐升高
D.AC两点电势差
12.如图所示,水平放置的平行板电容器的两板间有一竖直向上的匀强电场,下板接地,两板间距离为10cm,A点距下板3cm,B点距上板3cm.质量m=0.01kg、电荷量为+10-3C的小球能够在A点保持静止.现将小球移到匀强电场之外.下列说法正确的是( )
A.上板的电势比下板高10V
B.A点的电势为3V
C.电荷量为-10-3C的带负电的点电荷在A点的电势能为3×10-3J
D.将电荷量为-10-3C的带负电的点电荷从A点移到B点,电场力对该点电荷做功4×10-3J
13.如图所示,曲线为点电荷电场中的一条等势线,A、B为电场中的两点,将一个带负电的检验电荷从A点移到B点,电场力做正功。已知A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为、,则下列说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
14.下列关于电势差的说法中正确的是( )
A.在图中,若AB=BC,则UAB>UBC
B.在图中,若AB=BC,则UAB=UBC
C.在图中,若AB=BC,则UABD.在匀强电场中,与电场垂直的方向上任意两点间的电势差不为零
15.在静电场中
A.电场处处为零的区域内,电势也一定处处为零
B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同
C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的
D.如果是负电荷产生的电场,沿着电场强度的方向,电势升高
二、填空题(共4题)
16.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E,一电量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为 _______J。
17.在水深超过200m的深海,光线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己。该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104N/C时可击昏敌害,身长为50cm的电鳗,在放电时产生的瞬时电压大约可达____V.
18.把电荷量的正电荷从A点移到B点,电场力做功,若规定B点为零电势,则正电荷在A点的电势能为______J;A点的电势______
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.把一带电荷量为q=-3×10-6 C的点电荷从电场中的A点移动B点,电荷克服电场力做功为6×10-4 J,从B点移到C点,电场力对点电荷做功为9×10-4 J.求:
(1)A、C两点的电势差;
(2)把Q=4×10-6 C的点电荷从A点移动到B点,电场力对电荷做的功.
21.如图所示,匀强电场中的A、B、C三点构成一等腰直角三角形,AB=BC=10 cm,已知三点电势分别为 , ,求电场强度的大小和方向。
22.为一组未知方向的匀强电场的电场线,把电荷量为1×10-6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点,静电力做了2×10-6 J的功,A、B间的距离为2 cm,求:
(1)匀强电场场强是多大?方向如何?
(2)A、B两点间的电势差是多大?若B点电势为1 V,则A点电势是多大?电子处于B点时,具有多少电势能?
23.如图所示,A、B、C为匀强电场中的三个点,已知φA=18V,φB=11V,φC=-3V。试画出该电场的电场线,并保留作图时所用的辅助线(用虚线表示辅助线,实线表示电场线)。
参考答案
1.C
2.D
3.A
4.C
5.C
6.C
7.A
8.A
9.D
10.B
11.D
12.C
13.A
14.A
15.C
16.8×10-6
17.5×103
18. ; 200;
19.直流 导电 同一条
20.(1)(2)
21.,电场线的方向是
22.(1) 方向斜向下(2)
23.