10.3电势差与电场强度的关系（word版含答案）

人教版必修第三册 10.3 电势差与电场强度的关系
一、单选题
1．关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是（　　）
A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B．沿电场线方向上，相同距离上电势降落一定相等
C．电势降落的方向一定是电场强度的方向
D．电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向
2．如图所示，水平向右的匀强电场中，电荷量为+2C的带电小球在A点的电势能为6J，在B点的电势能为2J，已知A点与B点间的距离为0.2m，A、B连线与电场线平行。下列说法正确的是（　　）
A．电场强度的大小为0.1 V/m
B．电场强度的大小为10 V/m
C．若带电小球沿曲线ACB由A运动到B，则动能增加量大于4J
D．若带电小球沿曲线ACB由A运动到B，则动能减少量等于4J
3．边长为1cm的立方体处在匀强电场中，如题图所示，已知立方体A、B、B＇、C＇四个顶点的电势分别为8V、6V、5V、3V，下列说法正确的是（　　）
A．A＇点的电势为6V
B．电场强度的大小为3V/cm
C．电场强度的方向为A点垂直指向BD连线
D．质子从A点出发沿AD边、DD＇边到达D＇点，电场力做功为-3eV
4．如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为=10V，=30V，则a、b连线的中点c的电势应为（　　）
A．=20V B．<20V C．>20V D．无法判断的高低
5．在研究未知电场时，一般是先通过实验探找等势点描绘出等势面，再出等势面得到电场线。如图所示，在平面直角坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为，点A处的电势为，点B处的电势为。则该电场的电场强度（　　）
A．方向垂直x轴 B．方向垂直连线
C．大小为 D．大小为
6．对公式E＝的理解，下列说法正确的是（　　）
A．此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差
B．公式中d是指A点和B点之间的距离
C．A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大
D．公式中的d是匀强电场中A、B两点所在等势面间的距离
7．为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势φ和转过的角度θ，可以用此数据绘制φ-θ图，当半径r分别取r0、2r0、3r0时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为4φ0、3φ0、2φ0，下列说法正确的是（　　）
A．曲线①对应的r取值为r0
B．电场方向沿x轴正方向
C．坐标原点O的电势为φ0
D．电场强度的大小为
8．如图所示，匀强电场中有一个半径为4cm的圆，电场方向与圆面平行，A、B、C是圆上的三个等分点，已知，，则该电场的电场强度大小为（　　）
A．100V/m B．150V/m
C． D．
9．如图所示，匀强电场平面内有一个直角三角形，其中，，。若在M点处沿该平面向不同方向射出动能为的电子，有两电子分别经过、两点时的动能分别为和。不考虑电子间的相互作用，则下列关于该匀强电场场强的大小及、点电势高低的比较正确的是：（　　）
A．； B．；
C．； D．；
10．如图所示，一电场的电场线分布关于轴对称，、、是轴上的三个点，且。点在轴右侧，。则下列说法正确的是（　　）
A．同一负电荷在点的电势能比点的电势能大
B．同一负电荷在点的电势能比点的电势能小
C．、两点间的电势差大于、两点间的电势差
D．、两点间的电势差等于、两点间的电势差
11．如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是（　　）
A．竖直向下，E=100V/m B．竖直向上，E=200V/m
C．水平向左，E=100V/m D．水平向右，E=200V/m
12．如图所示，在某电场中画出了三条电场线。已知A点的电势为，B点的电势为，C点的电势为，则AB，BC两段的长度大小关系为（　　）
A． B． C． D．无法确定
13．如图所示，在匀强电场中虚线为电场线，、、、四点共线，且，．已知点电势为零，一电子在点电势能为，则下列说法正确的是（　　）
A．点的电势为
B．电场线方向水平向右
C．场强大小为
D．电子从点移动到点电势能降低
14．x轴上固定着两个点电荷A、B，两点电荷分别位于xA＝0、xB＝4d处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示。选取x轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是（　　）
A．点电荷A、B分别带正电和负电
B．A、B所带电荷量的绝对值之比为1：4
C．x＝d处电势最高且为零
D．将电子从x＝5d处无初速度释放，其电势能一直减小
15．如图所示，空间中存在着匀强电场，长方体ABCD-A1B1C1D1中ADD1A1是边长为lm的正方形，梭AB长2m，E、F为棱AB、CD的中点，E1、F1为棱A1B1、C1D1的中点。已知电势φA1=0， φA=2V， φE=4V，φB=6V，φC=8V。则下列说法正确的是（　　）
A．电场强度方向与CE连线平行
B．电场强度大小为2V/m
C．B、F1两点的电势差UBF1与A、E两点的电势差UAE相同
D．把0.1C正电荷从D点移到B点，电场力做功0.2J
二、填空题
16．如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA=1V，φB=4V，φC=0，则D点电势φD的大小为___________V。
17．『判一判』
（1）公式适用于所有电场。( )
（2）由可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比。( )
（3）由公式可知，电场强度与电势差U成正比。( )
（4）匀强电场的电场强度值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。( )
（5）在匀强电场中，任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积。( )
18．如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为20cm的正六边形的六个顶点，已知电场方向与六边形所在平面平行，若A、B、C三点电势分别为2V、3V、4V，则
(1)F点的电势为___________V
(2)匀强电场的场强大小为___________V/m
三、解答题
19．如图所示，匀强电场电场线与平行，把的负电荷从点移到点，电场力做功长与成60°角。求：
(1)两点的电势差；
(2)设处电势为，则处电势为多少？
(3)匀强电场场强大小和方向。
20．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V，求
（1）画出三条电场线；
（2）匀强电场的电场强度；
（3）电荷量为1.6×10-19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少多少？
21．图甲为匀强电场，电场强度为E，电场中沿电场线方向上有A、B两点，距离为d，设A、B两点间的电势差为
（1）一个点电荷q从A点移动到B点，请利用功的定义式以及电场力做功与电势差的关系式证明
（2）图乙是某一正点电荷周围的电场线分布图，M、N、P为其中一条电场线上的三点，N是MP的中点。
①请判断电势差与的大小关系，并简要说明你的理由。
②如果把一个带负电的试探电荷由M点移到P点，请问它的电势能是增加还是减小？说明你的理由。
22．如图所示，两平行金属板A、间为一匀强电场，A、相距，为电场中的两点（其中点在金属板上），且，连线和场强方向成60°角．已知电子从点移到点克服电场力做功为，电子电荷量，求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）将一质子从极板移到点时，其电势能变化多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．C
5．D
6．D
7．C
8．A
9．A
10．B
11．C
12．A
13．B
14．D
15．B
16．
17． 错误 错误 错误 正确 错误
18． 2
19．(1)-6V；(2)-5V；(3)200V/m，沿电场线由指向
20．（1） ；（2），沿CA连线由C指向A；（3）2eV
21．（1）见解析；（2）①，②增加，理由见解析
22．（1）1.0×104V/m；（2）电势能减少
答案第1页，共2页
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