人教版 高二物理 选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系 巩固练习（带答案）
文档属性
| 名称 | 人教版 高二物理 选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系 巩固练习（带答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 125.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-28 22:42:50 | ||
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文档简介
电势差与电场强度的关系巩固练习
一、单选题（每道题只有一个正确答案）
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，则下列说法正确的是
A.
F点的电势为1V
B.
匀强电场的场强大小为
C.
匀强电场的场强方向由C点指向B点
D.
将电量为的点电荷从F点移到D点，其电势能增加
如图所示，A、B两点相距10cm，，AB与电场线方向的夹角，求A、B两点间的电势差为
A.
5?V
B.
?V
C.
10?V
D.
?V
如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A，B连线的中点．已知A点的电势为，B点的电势为，则下列说法正确的是
A.
C点的电势
B.
C点的电势
C.
C点的电势
D.
负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势随位移x变化的图象是
A.
B.
C.
D.
如图，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点．已知G、F、B、D点的电势分别为5V、1V、2V、4V，则A点的电势为
A.
0V
B.
1V
C.
2V
D.
3V
如图所示，P、Q、A，B四个点在同一条直线上，分别把两个正、负点电荷置于P、Q两点．A，B两点间的电势差用U表示，A点的电场强度用E表示．若只把Q点的点电荷的电荷量减半，则
A.
U变大，E变大
B.
U变小，E变小
C.
U变小，E变大
D.
U变大，E变小
有一个带正电的金属球壳厚度不计，其截面图如图a所示，O为球心，球壳P处开有半径远小于球半径的小孔．以O点为坐标原点，过P点建立x坐标轴，A点时坐标轴上的一点，x轴上各点电势如图b所示，电子从O点以的初速度沿x轴方向射出，依次通过P、A两点，则下列说法正确的是
A.
在OP间电子做匀加速直线运动
B.
在PA间电子做加速度逐渐减小的加速运动
C.
在OP间运动时电子的电势能减小
D.
在PA间运动时电子的电势能增加
空间存在一电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从处沿x轴负方向运动，初速度大小为，其电势能随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为，在处电势能为，则下列说法中不正确的是
A.
坐标原点O处电场强度为零
B.
粒子经过、处速度相同
C.
由运动到O过程加速度一直减小
D.
粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定有
如图为匀强电场的等势面，相邻等势面相距2cm，则该匀强电场
A.
方向竖直向下，场强
B.
方向水平向左，场强
C.
方向竖直向上，场强
D.
方向水平向右，场强?
如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，斜面AB长为L，一带电量为、质量为m的小球，以初速度由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为，则
A.
小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能
B.
A、B两点的电势差一定为
C.
若电场是匀强电场，则该电场场强的最小值一定是
D.
若该电场是由AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷
二、多选题（每一小题有多个选项）
某电场中，点电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则
A.
a、b两点的场强一定相等
B.
a、b两点间的电势差一定为零
C.
a、b两点的电势一定相等
D.
电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向
如图所示为一带电体的电场线，已知a、b、c为电场线上的点，已知，则下列说法正确的是
A.
b、c两点所在的电场线方向由b指向c
B.
a、b两点的电场强度关系
C.
b、c两点的中点的电势为4V
D.
a点所在的等势线和c点所在的等势线可能相交于一点
如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且，电场中的A、B、C三点的场强分别为、、，电势分别为、、，AB、BC间的电势差分别为、，则下列关系中正确的有
A.
B.
C.
D.
空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正方向为场强的正方向．下列说法中正确的是
A.
该电场可能是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场
B.
和两点的电势相等
C.
正电荷从运动到的过程中电势能先增大后减小
D.
原点O与两点之间的电势差大小大于与两点之间的电势差大小
三、计算题（写清必要的解题步骤）
如图所示．平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强，极板间距离，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为，B板接地，则：
和D两点的电势、两点间电势差各为多少？
将点电荷从C点匀速移到D点时外力做多少功？
在电场中把的正电荷从A点移到B点，电场力做功为J.再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功J.试确定：
间的电势差；
若把的电荷从C点移到A点，求电场力做的功．
如图所示，真空中固定在O点的点电荷带电量，虚线为另一带电量的点电荷从无穷远处向O运动的轨迹．点电荷q从无穷远处移到A点静电力做了的功；取无穷远处电势为0，轨迹上离O点距离为3cm的B点电势，静电力常量求：
点电荷q在B点时受到的静电力F大小；
点电荷q在A点的电势能；
、B两点间的电势差．
答案和解析
1.B
如图连接AC和BE，则，
由于A、B、C三点的电势分别为2V、3V、4V，得：，所以可以判定CA是这个匀强电场的电场线的方向。
A、由上面的判断可知，A与F是等势点，即F点的电势为2V，故A错误；
B、场强大小：，故B正确；
C、由上面的判断可知，CA是这个匀强电场的电场线的方向，故C错误；
D、由上面的判断可知，D与C是等势点，所以D点的电势高于F点的电势，将电量为的点电荷从F点移到D点，电势能减小，故D错误。
2.B
解：由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角，
BA两点沿电场方向的距离：，
BA两点间的电势差：，
AB间的电势差：，故B正确，ACD错误
3.C
ABC、由图看出，AC段电场线比CB段电场线密，则AC段场强最大，根据公式可知，AC间电势差大于BC间电势差，
所以，即，又，可知故C正确，AB错误；
D、负电荷在电势低处，电势能较大，则负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。
4.C
沿电场线的方向电势逐渐降低，故AB错误；
在匀强电场中电势与场强的关系为，呈线性关系，故C正确，D错误。
5.A
解：在匀强电场中，由公式知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等。
由于，且，则有?，代入数据解得：
同理，，解得，
6.B
由题，P、Q在A点产生的场强方向均向右，只把Q点的点电荷的电荷量减半，P产生的场强不变，而根据得知，Q在A点产生的场强减小，方向不变，则根据叠加原理可知，E变小．由公式知，AB间距离不变，则U变小．
7.D
A、由静电平衡可知，球壳内部的电场强度处处为零，即OP间的电场强度为零，电子不受电场力，做匀速直线运动，故A错误．
B、根据顺着电场线方向，电势降低，可知PA间电场线方向从P到A，电子所受的电场力方向从A指向P，所以电子在PA间做减速直线运动．根据图线的斜率等于场强可知，从P到A场强逐渐减小，电子所受的电场力减小，所以电子做加速度减小的变减速运动，故B错误．
C、由于电子在OP运动时电场力不做功，所以其电势能不变，故C错误．
D、在PA间运动时电场力对电子做负功，则电子的电势能增加，故D正确．
8.C
A.根据电势能与电势的关系：，场强与电势的关系：，得：图象切线的斜率等于，也即表示电场力，根据数学知识可知，坐标原点O处切线斜率为零，则坐标原点O处电场强度为零，故A正确；
B.由图看出，、两处的电势能相等，根据能量守恒定律得知，粒子经过、处速度相同，故B正确；
C.由运动到O过程，根据数学知识可知，图线的斜率先增大后减小，说明电场力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知，加速度先增大后减小，故C错误；
D.根据公式，可知，该粒子带负电，从处到处，电势先降低后升高，电场方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向，电场力先沿x轴正方向后沿x轴负方向，粒子只要能通过原点O，就能一直沿x轴运动，设粒子恰好能到达原点O时的速度为v，则根据能量守恒定律得：，，当时，即粒子能够一直沿x轴负方向运动，故D正确。
9.A
解：因为电场线和等势面垂直，由电势高等势面指向电势低等势面，所以电场强度的方向竖直向下，电场强度故A正确，B、C、D错误．
10.B
解：A、小球从A运动到B的过程中，重力势能增加，电势能减小，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能．故A错误．
B、根据动能定理得：，得到，故B正确．
C、若电场力与重力、支持力的合力为零时，小球做匀速直线运动，到达B点时小球速度仍为小球的重力沿斜面向下的分力为一定，则当电场力沿斜面向上，大小为时，电场力最小，场强最小，又电场力，则该电场的场强的最小值一定是：故C错误．
D、A到B的过程中，重力做负功，由于小球到达到B点的速度仍然等于，所以电场力一定做正功，则，若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，如果Q是正电荷，则应距离A较近，因此Q在AC中垂线上AB下方区域；如果Q是负电荷，则应距离B较近，Q位于AB上方区域．故D错误．
11.BC
解：
A、B、C点电荷从a点移到b点，电场力做功为零，由电场力做功公式可知，a、b两点间的电势差一定为零，即a、b两点的电势一定相等，而电场分布的特点、点电荷移动的轨迹等等都不确定，所以a、b两点的场强不一定相等，故A错误，BC正确．
D、由于电场力做功与电荷的运动路径无关，所以电荷所受到的电场力不一定总是垂直于其移动方向．故D错误．
12.AB
解：A、沿着电场线，电势是降低的，因b、c两点的电势关系为，所以电场线方向由b指向c，故A正确；
B、由于电场线的疏密可知，a点的电场强度最强，c点的电场强度最弱所以，故B正确；
C、由于不是匀强电场，所以b、c两点的中点的电势不等于ac电势和的一半，故C错误；
D、a、c两点处不在同一等势面上，所以等势线不可能相交于一点，故D错误．
13.ABC
解：A、考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律。A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故，故A正确；
B、由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为，故B正确；
C、电场线密集的地方电势降落较快，故，故C正确，D错误。
14.BD
A、根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场。故A错误；
B、由于和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，故B正确；?
C、由图可知，从到电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，故C错误；
D、和两点的电势相等，原点O与两点之间的电势差等于原点O与两点之间的电势差，与两点之间的电势差等于与两点之间的电势差，所以原点O与两点之间的电势差大小大于与两点之间的电势差大小。故D正确；
15.解：因正极板接地，故板间各点电势均小于零，则、均大于零，由得
???V，
即??V
由于?????cm，
所以??
所以???V．
因为匀速移动，外力所做的功等于电场力所做的功
??J
16.解：间的电势差为：；
之间的电势差为：
电场力对电荷做的功为：J.
17.解：
点电荷q在B点时受到的静电力大小
解得
?根据功能关系：
解得?
点的电势????
A、B两点的电势差
解得?
第2页，共2页
第1页，共1页
一、单选题（每道题只有一个正确答案）
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，则下列说法正确的是
A.
F点的电势为1V
B.
匀强电场的场强大小为
C.
匀强电场的场强方向由C点指向B点
D.
将电量为的点电荷从F点移到D点，其电势能增加
如图所示，A、B两点相距10cm，，AB与电场线方向的夹角，求A、B两点间的电势差为
A.
5?V
B.
?V
C.
10?V
D.
?V
如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A，B连线的中点．已知A点的电势为，B点的电势为，则下列说法正确的是
A.
C点的电势
B.
C点的电势
C.
C点的电势
D.
负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势随位移x变化的图象是
A.
B.
C.
D.
如图，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点．已知G、F、B、D点的电势分别为5V、1V、2V、4V，则A点的电势为
A.
0V
B.
1V
C.
2V
D.
3V
如图所示，P、Q、A，B四个点在同一条直线上，分别把两个正、负点电荷置于P、Q两点．A，B两点间的电势差用U表示，A点的电场强度用E表示．若只把Q点的点电荷的电荷量减半，则
A.
U变大，E变大
B.
U变小，E变小
C.
U变小，E变大
D.
U变大，E变小
有一个带正电的金属球壳厚度不计，其截面图如图a所示，O为球心，球壳P处开有半径远小于球半径的小孔．以O点为坐标原点，过P点建立x坐标轴，A点时坐标轴上的一点，x轴上各点电势如图b所示，电子从O点以的初速度沿x轴方向射出，依次通过P、A两点，则下列说法正确的是
A.
在OP间电子做匀加速直线运动
B.
在PA间电子做加速度逐渐减小的加速运动
C.
在OP间运动时电子的电势能减小
D.
在PA间运动时电子的电势能增加
空间存在一电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从处沿x轴负方向运动，初速度大小为，其电势能随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为，在处电势能为，则下列说法中不正确的是
A.
坐标原点O处电场强度为零
B.
粒子经过、处速度相同
C.
由运动到O过程加速度一直减小
D.
粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定有
如图为匀强电场的等势面，相邻等势面相距2cm，则该匀强电场
A.
方向竖直向下，场强
B.
方向水平向左，场强
C.
方向竖直向上，场强
D.
方向水平向右，场强?
如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，斜面AB长为L，一带电量为、质量为m的小球，以初速度由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为，则
A.
小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能
B.
A、B两点的电势差一定为
C.
若电场是匀强电场，则该电场场强的最小值一定是
D.
若该电场是由AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷
二、多选题（每一小题有多个选项）
某电场中，点电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则
A.
a、b两点的场强一定相等
B.
a、b两点间的电势差一定为零
C.
a、b两点的电势一定相等
D.
电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向
如图所示为一带电体的电场线，已知a、b、c为电场线上的点，已知，则下列说法正确的是
A.
b、c两点所在的电场线方向由b指向c
B.
a、b两点的电场强度关系
C.
b、c两点的中点的电势为4V
D.
a点所在的等势线和c点所在的等势线可能相交于一点
如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且，电场中的A、B、C三点的场强分别为、、，电势分别为、、，AB、BC间的电势差分别为、，则下列关系中正确的有
A.
B.
C.
D.
空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正方向为场强的正方向．下列说法中正确的是
A.
该电场可能是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场
B.
和两点的电势相等
C.
正电荷从运动到的过程中电势能先增大后减小
D.
原点O与两点之间的电势差大小大于与两点之间的电势差大小
三、计算题（写清必要的解题步骤）
如图所示．平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强，极板间距离，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为，B板接地，则：
和D两点的电势、两点间电势差各为多少？
将点电荷从C点匀速移到D点时外力做多少功？
在电场中把的正电荷从A点移到B点，电场力做功为J.再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功J.试确定：
间的电势差；
若把的电荷从C点移到A点，求电场力做的功．
如图所示，真空中固定在O点的点电荷带电量，虚线为另一带电量的点电荷从无穷远处向O运动的轨迹．点电荷q从无穷远处移到A点静电力做了的功；取无穷远处电势为0，轨迹上离O点距离为3cm的B点电势，静电力常量求：
点电荷q在B点时受到的静电力F大小；
点电荷q在A点的电势能；
、B两点间的电势差．
答案和解析
1.B
如图连接AC和BE，则，
由于A、B、C三点的电势分别为2V、3V、4V，得：，所以可以判定CA是这个匀强电场的电场线的方向。
A、由上面的判断可知，A与F是等势点，即F点的电势为2V，故A错误；
B、场强大小：，故B正确；
C、由上面的判断可知，CA是这个匀强电场的电场线的方向，故C错误；
D、由上面的判断可知，D与C是等势点，所以D点的电势高于F点的电势，将电量为的点电荷从F点移到D点，电势能减小，故D错误。
2.B
解：由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角，
BA两点沿电场方向的距离：，
BA两点间的电势差：，
AB间的电势差：，故B正确，ACD错误
3.C
ABC、由图看出，AC段电场线比CB段电场线密，则AC段场强最大，根据公式可知，AC间电势差大于BC间电势差，
所以，即，又，可知故C正确，AB错误；
D、负电荷在电势低处，电势能较大，则负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。
4.C
沿电场线的方向电势逐渐降低，故AB错误；
在匀强电场中电势与场强的关系为，呈线性关系，故C正确，D错误。
5.A
解：在匀强电场中，由公式知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等。
由于，且，则有?，代入数据解得：
同理，，解得，
6.B
由题，P、Q在A点产生的场强方向均向右，只把Q点的点电荷的电荷量减半，P产生的场强不变，而根据得知，Q在A点产生的场强减小，方向不变，则根据叠加原理可知，E变小．由公式知，AB间距离不变，则U变小．
7.D
A、由静电平衡可知，球壳内部的电场强度处处为零，即OP间的电场强度为零，电子不受电场力，做匀速直线运动，故A错误．
B、根据顺着电场线方向，电势降低，可知PA间电场线方向从P到A，电子所受的电场力方向从A指向P，所以电子在PA间做减速直线运动．根据图线的斜率等于场强可知，从P到A场强逐渐减小，电子所受的电场力减小，所以电子做加速度减小的变减速运动，故B错误．
C、由于电子在OP运动时电场力不做功，所以其电势能不变，故C错误．
D、在PA间运动时电场力对电子做负功，则电子的电势能增加，故D正确．
8.C
A.根据电势能与电势的关系：，场强与电势的关系：，得：图象切线的斜率等于，也即表示电场力，根据数学知识可知，坐标原点O处切线斜率为零，则坐标原点O处电场强度为零，故A正确；
B.由图看出，、两处的电势能相等，根据能量守恒定律得知，粒子经过、处速度相同，故B正确；
C.由运动到O过程，根据数学知识可知，图线的斜率先增大后减小，说明电场力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知，加速度先增大后减小，故C错误；
D.根据公式，可知，该粒子带负电，从处到处，电势先降低后升高，电场方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向，电场力先沿x轴正方向后沿x轴负方向，粒子只要能通过原点O，就能一直沿x轴运动，设粒子恰好能到达原点O时的速度为v，则根据能量守恒定律得：，，当时，即粒子能够一直沿x轴负方向运动，故D正确。
9.A
解：因为电场线和等势面垂直，由电势高等势面指向电势低等势面，所以电场强度的方向竖直向下，电场强度故A正确，B、C、D错误．
10.B
解：A、小球从A运动到B的过程中，重力势能增加，电势能减小，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能．故A错误．
B、根据动能定理得：，得到，故B正确．
C、若电场力与重力、支持力的合力为零时，小球做匀速直线运动，到达B点时小球速度仍为小球的重力沿斜面向下的分力为一定，则当电场力沿斜面向上，大小为时，电场力最小，场强最小，又电场力，则该电场的场强的最小值一定是：故C错误．
D、A到B的过程中，重力做负功，由于小球到达到B点的速度仍然等于，所以电场力一定做正功，则，若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，如果Q是正电荷，则应距离A较近，因此Q在AC中垂线上AB下方区域；如果Q是负电荷，则应距离B较近，Q位于AB上方区域．故D错误．
11.BC
解：
A、B、C点电荷从a点移到b点，电场力做功为零，由电场力做功公式可知，a、b两点间的电势差一定为零，即a、b两点的电势一定相等，而电场分布的特点、点电荷移动的轨迹等等都不确定，所以a、b两点的场强不一定相等，故A错误，BC正确．
D、由于电场力做功与电荷的运动路径无关，所以电荷所受到的电场力不一定总是垂直于其移动方向．故D错误．
12.AB
解：A、沿着电场线，电势是降低的，因b、c两点的电势关系为，所以电场线方向由b指向c，故A正确；
B、由于电场线的疏密可知，a点的电场强度最强，c点的电场强度最弱所以，故B正确；
C、由于不是匀强电场，所以b、c两点的中点的电势不等于ac电势和的一半，故C错误；
D、a、c两点处不在同一等势面上，所以等势线不可能相交于一点，故D错误．
13.ABC
解：A、考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律。A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故，故A正确；
B、由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为，故B正确；
C、电场线密集的地方电势降落较快，故，故C正确，D错误。
14.BD
A、根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场。故A错误；
B、由于和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，故B正确；?
C、由图可知，从到电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，故C错误；
D、和两点的电势相等，原点O与两点之间的电势差等于原点O与两点之间的电势差，与两点之间的电势差等于与两点之间的电势差，所以原点O与两点之间的电势差大小大于与两点之间的电势差大小。故D正确；
15.解：因正极板接地，故板间各点电势均小于零，则、均大于零，由得
???V，
即??V
由于?????cm，
所以??
所以???V．
因为匀速移动，外力所做的功等于电场力所做的功
??J
16.解：间的电势差为：；
之间的电势差为：
电场力对电荷做的功为：J.
17.解：
点电荷q在B点时受到的静电力大小
解得
?根据功能关系：
解得?
点的电势????
A、B两点的电势差
解得?
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