1.6电势差与电场强度的关系-基础课时针对练习—人教版高中物理选修3-1Word版含答案
文档属性
| 名称 | 1.6电势差与电场强度的关系-基础课时针对练习—人教版高中物理选修3-1Word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 200.0KB | ||
| 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 | 2020-11-25 14:23:41 | ||
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文档简介
1.6电势差与电场强度的关系基础课时针对练习
1．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．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离
2．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是( )
A．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大
B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
3.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＝1
V，φB＝4
V，φC＝0，则D点电势φD的大小为( )
A．－3
V
B．0
C．2
V
D．1
V
4．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2
cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100
V/m
B．水平向左，E＝100
V/m
C．水平向左，E＝200
V/m
D．水平向右，E＝200
V/m
5．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20
V，b点的电势为24
V，d点的电势为4
V，如图所示，由此可知c点的电势为( )
A．4
V
B．8
V
C．12
V
D．24
V
6..如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是( )
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D．M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差
7．下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10
V，φb＝2
V，φc＝6
V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是
( )．
8．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，＝20
cm，把一个电荷量q＝10－5
C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3
J，则该匀强电场的场强大小和方向是
( )．
A．865
V/m，垂直AC向左
B．865
V/m，垂直AC向右
C．1
000
V/m，垂直AB斜向上
D．1
000
V/m，垂直AB斜向下
9（多选）.如图所示，匀强电场场强为1×103
N/C，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是( )
A．a、b之间的电势差为40
V
B．a、c之间的电势差为50
V
C．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零
D．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c静电力做功都是
－0.25
J
10．如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知A点的电势为φA＝30
V，B点的电势为φB＝0，则( )
A．C点的电势＝20
V
B．C点的电势<20
V
C．C点的电势>20
V
D．A、B、C都不正确
11.带有等量异号电荷、相距10
cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，如图所示。电场强度E＝2.0×104
V/m，方向向下。电场中C点距B板3
cm，D点距A板2
cm。
(1)若令A板接地，C、D两点的电势φC、φD分别是多少？C、D两点的电势差UCD等于多少？
(2)一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做了多少功？
1.6电势差与电场强度的关系基础课时针对练习答案
1．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．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离
答案 D
2．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是( )
A．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大
B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
答案C
解析：由匀强电场的特点知A、B错误，C正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，D错误。
3.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＝1
V，φB＝4
V，φC＝0，则D点电势φD的大小为( )
A．－3
V
B．0
C．2
V
D．1
V
答案：A
解析：在匀强电场中，由于AD与BC平行且相等，故UAD＝UBC，即φA－φD＝φB－φC，代入数据解得φD＝－3
V.
4．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2
cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100
V/m
B．水平向左，E＝100
V/m
C．水平向左，E＝200
V/m
D．水平向右，E＝200
V/m
答案：B
解析：根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。由场强与电势差的关系得：E＝＝100
V/m。
5．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20
V，b点的电势为24
V，d点的电势为4
V，如图所示，由此可知c点的电势为( )
A．4
V
B．8
V
C．12
V
D．24
V
答案：B
解析：根据匀强电场的特点，Uad＝Ubc，即φa－φd＝φb－φc，解得φc＝8
V，B正确。
6..如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是( )
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D．M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差
答案：A
解析：根据电场线和等势面的关系画出等势面，可以判断M点的电势比P点的电势高，A正确．负电荷由O点移到P点，电场力做负功，B错误．根据U＝Ed进行定性分析可知，C、D错误．
7．下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10
V，φb＝2
V，φc＝6
V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是
( )．
答案 D
解析 直线ab的中点的电势为6
V，与c点等电势，故应按D图求解．电场的方向则由电势高处指向电势低处．故D图正确．
8．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，＝20
cm，把一个电荷量q＝10－5
C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3
J，则该匀强电场的场强大小和方向是
( )．
A．865
V/m，垂直AC向左
B．865
V/m，垂直AC向右
C．1
000
V/m，垂直AB斜向上
D．1
000
V/m，垂直AB斜向下
答案 D
解析 把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项A、B不正确．
UBC＝＝－
V＝－173
V．B点电势比C点低173
V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，场强大小E＝＝＝V/m＝1
000
V/m.因此选项D正确、C错误．
9（多选）.如图所示，匀强电场场强为1×103
N/C，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是( )
A．a、b之间的电势差为40
V
B．a、c之间的电势差为50
V
C．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零
D．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c静电力做功都是
－0.25
J
答案：AC
解析：Uab＝E·ab＝1×103×0.04
V＝40
V，A对；Uac＝Uab＝40
V，B错；将电荷移动一周，电势差为零，静电力做功为零，故C对；Wac＝qUac＝(－5×10－3)×
40
J＝－0.2
J，D错．
10．如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知A点的电势为φA＝30
V，B点的电势为φB＝0，则( )
A．C点的电势＝20
V
B．C点的电势<20
V
C．C点的电势>20
V
D．A、B、C都不正确
答案：B解析：由题图看出，AC段电场线比CD段、DB段电场线密，则AC段场强最大，根据公式U＝Ed可以知道，A、C间电势差UAC大于C、D间电势差UCD和D、B间电势差UDB。所以UAC＞UAB＝(φA－φB)＝10
V，即(φA－φC)＞10
V，又φA＝30
V，可以知道φC＜20
V。所以B选项是正确的。
11.带有等量异号电荷、相距10
cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，如图所示。电场强度E＝2.0×104
V/m，方向向下。电场中C点距B板3
cm，D点距A板2
cm。
(1)若令A板接地，C、D两点的电势φC、φD分别是多少？C、D两点的电势差UCD等于多少？
(2)一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做了多少功？
答案：(1)φC＝－1
400
V，φD＝－400
V；UCD＝－1
000
V (2)WCD＝1.6×10－16
J
解析：(1)沿着电场线电势降低，故D点的电势大于C点的电势，如果令A板接地，则：
φC＝UCA＝EdCA＝2×104
V/m×(－0.07
m)＝－1
400
V
同理可得：φD＝UDA＝EdDA＝2×104
V/m×(－0.02
m)＝－400
V
所以：UCD＝φC－φD＝－1
000
V。
(2)由于静电力做的功与路径无关，一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做功为：WCD＝qUCD＝(－1.6×10－19
C)×(－1
000
V)＝1.6×10－16
J。
1．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．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离
2．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是( )
A．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大
B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
3.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＝1
V，φB＝4
V，φC＝0，则D点电势φD的大小为( )
A．－3
V
B．0
C．2
V
D．1
V
4．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2
cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100
V/m
B．水平向左，E＝100
V/m
C．水平向左，E＝200
V/m
D．水平向右，E＝200
V/m
5．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20
V，b点的电势为24
V，d点的电势为4
V，如图所示，由此可知c点的电势为( )
A．4
V
B．8
V
C．12
V
D．24
V
6..如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是( )
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D．M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差
7．下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10
V，φb＝2
V，φc＝6
V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是
( )．
8．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，＝20
cm，把一个电荷量q＝10－5
C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3
J，则该匀强电场的场强大小和方向是
( )．
A．865
V/m，垂直AC向左
B．865
V/m，垂直AC向右
C．1
000
V/m，垂直AB斜向上
D．1
000
V/m，垂直AB斜向下
9（多选）.如图所示，匀强电场场强为1×103
N/C，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是( )
A．a、b之间的电势差为40
V
B．a、c之间的电势差为50
V
C．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零
D．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c静电力做功都是
－0.25
J
10．如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知A点的电势为φA＝30
V，B点的电势为φB＝0，则( )
A．C点的电势＝20
V
B．C点的电势<20
V
C．C点的电势>20
V
D．A、B、C都不正确
11.带有等量异号电荷、相距10
cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，如图所示。电场强度E＝2.0×104
V/m，方向向下。电场中C点距B板3
cm，D点距A板2
cm。
(1)若令A板接地，C、D两点的电势φC、φD分别是多少？C、D两点的电势差UCD等于多少？
(2)一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做了多少功？
1.6电势差与电场强度的关系基础课时针对练习答案
1．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．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离
答案 D
2．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是( )
A．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大
B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积
C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等
D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向
答案C
解析：由匀强电场的特点知A、B错误，C正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，D错误。
3.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＝1
V，φB＝4
V，φC＝0，则D点电势φD的大小为( )
A．－3
V
B．0
C．2
V
D．1
V
答案：A
解析：在匀强电场中，由于AD与BC平行且相等，故UAD＝UBC，即φA－φD＝φB－φC，代入数据解得φD＝－3
V.
4．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2
cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100
V/m
B．水平向左，E＝100
V/m
C．水平向左，E＝200
V/m
D．水平向右，E＝200
V/m
答案：B
解析：根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。由场强与电势差的关系得：E＝＝100
V/m。
5．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20
V，b点的电势为24
V，d点的电势为4
V，如图所示，由此可知c点的电势为( )
A．4
V
B．8
V
C．12
V
D．24
V
答案：B
解析：根据匀强电场的特点，Uad＝Ubc，即φa－φd＝φb－φc，解得φc＝8
V，B正确。
6..如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是( )
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D．M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差
答案：A
解析：根据电场线和等势面的关系画出等势面，可以判断M点的电势比P点的电势高，A正确．负电荷由O点移到P点，电场力做负功，B错误．根据U＝Ed进行定性分析可知，C、D错误．
7．下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa＝10
V，φb＝2
V，φc＝6
V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是
( )．
答案 D
解析 直线ab的中点的电势为6
V，与c点等电势，故应按D图求解．电场的方向则由电势高处指向电势低处．故D图正确．
8．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，＝20
cm，把一个电荷量q＝10－5
C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3
J，则该匀强电场的场强大小和方向是
( )．
A．865
V/m，垂直AC向左
B．865
V/m，垂直AC向右
C．1
000
V/m，垂直AB斜向上
D．1
000
V/m，垂直AB斜向下
答案 D
解析 把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项A、B不正确．
UBC＝＝－
V＝－173
V．B点电势比C点低173
V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，场强大小E＝＝＝V/m＝1
000
V/m.因此选项D正确、C错误．
9（多选）.如图所示，匀强电场场强为1×103
N/C，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是( )
A．a、b之间的电势差为40
V
B．a、c之间的电势差为50
V
C．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零
D．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c静电力做功都是
－0.25
J
答案：AC
解析：Uab＝E·ab＝1×103×0.04
V＝40
V，A对；Uac＝Uab＝40
V，B错；将电荷移动一周，电势差为零，静电力做功为零，故C对；Wac＝qUac＝(－5×10－3)×
40
J＝－0.2
J，D错．
10．如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知A点的电势为φA＝30
V，B点的电势为φB＝0，则( )
A．C点的电势＝20
V
B．C点的电势<20
V
C．C点的电势>20
V
D．A、B、C都不正确
答案：B解析：由题图看出，AC段电场线比CD段、DB段电场线密，则AC段场强最大，根据公式U＝Ed可以知道，A、C间电势差UAC大于C、D间电势差UCD和D、B间电势差UDB。所以UAC＞UAB＝(φA－φB)＝10
V，即(φA－φC)＞10
V，又φA＝30
V，可以知道φC＜20
V。所以B选项是正确的。
11.带有等量异号电荷、相距10
cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，如图所示。电场强度E＝2.0×104
V/m，方向向下。电场中C点距B板3
cm，D点距A板2
cm。
(1)若令A板接地，C、D两点的电势φC、φD分别是多少？C、D两点的电势差UCD等于多少？
(2)一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做了多少功？
答案：(1)φC＝－1
400
V，φD＝－400
V；UCD＝－1
000
V (2)WCD＝1.6×10－16
J
解析：(1)沿着电场线电势降低，故D点的电势大于C点的电势，如果令A板接地，则：
φC＝UCA＝EdCA＝2×104
V/m×(－0.07
m)＝－1
400
V
同理可得：φD＝UDA＝EdDA＝2×104
V/m×(－0.02
m)＝－400
V
所以：UCD＝φC－φD＝－1
000
V。
(2)由于静电力做的功与路径无关，一个电子从C点先移到P点，再移到D点，静电力做功为：WCD＝qUCD＝(－1.6×10－19
C)×(－1
000
V)＝1.6×10－16
J。