2.3电势 电荷在电场中的运动同步练习（Word版含答案）

2.3电势 电荷在电场中的运动同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，虚线是一个带电粒子从a点运动到d点的运动轨迹，若粒子只受电场力作用，粒子从a点运动到d点的过程中（　　）
A．该粒子带负电荷
B．粒子的电势能逐渐增加，动能逐渐减小
C．粒子运动的加速度逐渐增大
D．若该粒子在b点静止释放，轨迹将与电场线bc重合
2．在静电场中，电子由a点运动到b点的过程中，克服电场力做功5eV，则下列说法正确的是 ）
A．电场强度方向一定是沿ab连线且由a点指向b点方向
B．电子的电势能增加了5eV
C．a点的电势比b点的低
D．由于没有确定零电势点，故不能比较a、b两点的电势高低．
3．下列说法正确的是（　　）
A．沿电场线方向场强逐渐减小
B．沿电场线方向电势逐渐降低
C．沿电场线方向移动负电荷电势能逐渐降低
D．沿电场线方向移动负电荷电场力做正功
4．对下列概念、公式的理解，正确的是（ ）
A．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
B．根据E＝，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q成反比
C．根据W＝qU，一个电子（-e）在电势差为1V的两点间被电场加速，电场力做功为1J
D．根据Uab＝，若带电荷量为1×10－5C的正电荷从a点移动到b点，克服电场力做功为1×10－5J，则a、b两点的电势差为Uab＝1V，且a点电势比b点高
5．如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知（　　）
A．Q点的电势比P点低
B．油滴在Q点的动能比它在P点的大
C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
6．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（　　）
A．任何两点的电场强度都不相同 B．可以找到很多电场强度相同的点
C．任何两点的电势都不相等 D．可以找到很多电势和场强都同时相同的点
7．以下说法正确的是（　　）
A．电场线都是真实存在的
B．沿电场线方向电势升高
C．库仑定律适用于真空中静止的点电荷
D．电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同
8．下列关于电场线和等势面的说法中，正确的是（　　）
A．电场线与等势面不可相交
B．电场线与等势面互相垂直
C．电场线由电势低的等势面指向电势高的等势面
D．同一电场中的任何两个等势面总是互相平行的
9．如图所示，虚线为某静电场中的等差等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，下列说法正确的是（　　）
A．电场中a点的电场强度比b点的小
B．电场中a点电势比b点电势低
C．粒子在b点的速度比在c点的速度小
D．粒子在b点的电势能比在c点的电势能小
10．如图所示，一匀强电场平行于纸面，由A、B、C、D、E、F六个点组成了一个边长为a=1cm的正六边形，已知=3V，=-1V，=0V，一质子沿BD方向射入该电场。则下列说法正确的是（　　）
A．质子沿BD方向运动电场力不做功
B．该电场的电场强度为100V/m
C．该电场中A点电势为=1V
D．如果质子从CD中点经过，则该质子在中点的电势能为-0.5eV
11．如图所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是他们连线的中点，A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点，且OA=OC，下列说法不正确的是（　　）
A．A点的电场场强一定大于B点的电场强度
B．C点的电势低于B点的电势
C．同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同
D．同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能
12．如图所示，为匀强电场中的三点，已知。把一个电荷量的正电荷从移到，静电力做功为零；从移到，静电力做功为，则该匀强电场的电场强度大小和方向是（　　）
A．，垂直向左 B．，垂直向右
C．，垂直斜向上 D．，垂直斜向下
13．在图中，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹acb曲线、adb曲线运动。则（　　）
A．甲、乙两粒子所带的电荷符号相同
B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d的速率
C．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D．经过b点时，两粒子的动能一定相等
14．如图所示，abcd是一矩形的四个顶点，且ab=cd=20 cm，ad=bc=40 cm，电场线与矩形所在平面平行，已知a点电势为7 V，b点电势为13 V，则（　　）
A．场强大小一定为E=30 V/m
B．c点电势可能比d点低
C．场强方向一定由b指向a
D．cd间电势差一定为6 V
15．真空中两个点电荷、分别固定于轴上和的两点，在它们的连线上场强与关系如图所示（取轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点），以下判断正确的是（　　）
A．带正电、带负电
B．的电荷量是的3倍
C．轴上处的电势为零
D．正点电荷在轴上处的电势能比在处的大
二、填空题（共4题）
16．如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5 J的功．如果规定B点的电势为零，则A点电势为________，C点的电势为_______．
17．图中三根线是等差等势线，已知A点电势比B点电势高，在B点的切线是。则A点的电场强度大于B点，理由是：______；若将负点电荷放在B点处，其受力方向向______（选施图中序号）。
18．如图所示，在正点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离，则φa______φb（填“＜”、“＝”、“＞”），将一负电荷放在a、b两点，Epa______Epb（填“＜”、“＝”、“＞”），若a、b两点间的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点克服电场力做功______。
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．如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一长度为R的不可伸长的绝缘细线一端连着一个质量为m的带正电小球，另一端固定在O点．先把球拉起至细线刚好伸直且与场强方向平行的位置A，然后无初速释放，让小球在竖直面内运动．已知小球运动至最低点的另一侧时，细线与竖直方向的最大夹角为θ=300．现把小球拉至A位置给一个竖直向下的初速度v0，要使小球能作完整的圆周运动，v0须满足的条件．
21．1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的为电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这一数值e为基本电荷。如图所示，两块完全相同的金属极正对着着水平放置，板间的距离为d。当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为；当两板间加电压U（上极板的电势高）时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等。忽略空气浮力。重力加速度为g。
（1）判断上述油滴的电性，要求说明理由：
（2）求上述油滴所带的电荷量Q；
（3）多次改变油滴带电量Q的大小，并记录下多组的测量值如下图所示（单位：C）请同学们对数据进行分析并总结出结论。
6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48
22．一质量为的带电小球以速度沿竖直方向从点垂直进入匀强电场中，如图所示，经过一段时间后到达点，其速度变为水平方向，大小仍为，重力加速度为，求：
(1)小球带电情况（电性和电荷量大小）；
(2)小球速度的最小值。
23．如图，在与纸面平行的匀强电场中有、、三个点，其电势分别为、和。试画出经过点的一条电场线。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．A
5．B
6．A
7．C
8．B
9．C
10．D
11．A
12．D
13．B
14．D
15．D
16． 4V， 2V
17． 等差等势线越密的地方场强大 ④
18． ＞ ＜ 3.2×10－17Ｊ
19． 直流 导电 同一条
20．
21．（1）负电；（2）；
（3）如果存在基本电荷，那么油滴所带的电荷量Q应为某一最小单位的整数倍，即油滴电荷量的最大公约数（或油滴带电量之差的最大公约数）为基本电荷e。由于
Q2-Q1=1.60×10-19C
Q3-Q2=1.64×10-19C
Q4-Q3=1.58×10-19C
Q5-Q4=1.60×10-19C
Q6-Q5=1.65×10-19C
可以看出，油滴带电量之差都近似为某个数的整数倍，即：
Q2-Q1=e1
Q3-Q2=e2
Q4-Q3=e3
Q5-Q4=e4
Q6-Q5=e5
所以
即基本电荷的电荷量e约为1.61×10-19C。
22．(1)小球带正电，电荷量为；(2)
23．
答案第1页，共2页