10528300125730002021-2022学年高二物理人教版(2019)必修第三册10.3电势差与电场强度的关系随堂检测
1.在如图所示的虚线方框内有一方向平行于纸面的匀强电场,false为该电场中的三个点,false,若将一个电荷量为false的负点电荷从B移到C,电场力做的功为false,而把该点电荷从B移到A,克服电场力做的功为false,则该匀强电场的场强大小为( )
A.500 V/m B.480 V/m C.400 V/m D.300 V/m
2.正常情况下空气是不导电的,但如果空气中的电场很强,空气也可以被击穿,空气被击穿时会看到电火花或闪电。若观察到某次闪电的火花长约100 m,且已知空气的击穿电场强度为false,那么发生此次闪电的电势差约为( )
A.false B.false C.false D.false
3.关于匀强电场中的电势差与场强的关系,正确的说法是( )
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.电势降落的方向一定是场强方向
C.沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等
D.不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等
4.如图所示,大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆,圆心为o,半径为R,AB为圆的一直径,AB与电场线夹角为false,则O、A两点间的电势差false等于( )
A.false B.false C.false D.false
5.关于场强和电势差的关系,下列说法正确的是(?? )
A.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大
B.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等
C.电势降落的方向必定是电场强度的方向
D.沿着电场线方向,单位距离上降落的电势越大,则场强越大
6.空间存在平行于纸面方向的匀强电场,纸面false三点形成一个边长为false的等边三角形。将电子由false点移动到false点,电场力做功false,再将电子由false点移动到false点,克服电场力做功false。匀强电场的电场强度大小为( )
A.false B.false C.false D.false
7.关于场强和电势,下列正确的( )
A. 在电场中false两点间移动电荷,电场力做功为零,则电荷一定在等势面上移动
B. 电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低
C. 两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小
D. 两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小
8.在水深超过false的深海,光线极少,能见度极小。有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电,获得食物,威胁敌害,保护自己。若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false,可击昏敌害,电鳗在某次捕食时头尾间距为false(如图),则电鳗在放电时产生的瞬间电压为( )
A.10 V B.500 V C.5 000 V D.10 000 V
9.如图所示,false是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,静电力做功W,且知false间的距离为d,以下说法中正确的是 ( )
A.false两点间的电势差为false B.a点的电场强度为false
C.b点的电场强度为false D.a点的电势为false
10.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势,下列说法中正确的是( )
A.电场强度为零,电势不为零 B.电场强度不为零,电势为零
C.电场强度不为零,电势也不为零 D.电场强度为零,电势也为零
答案以及解析
1.答案:A
解析:由题意可知,false,false,设A点电势false,则false,false,则B点电势与false中点D处的电势相等,由几何关系可知false,则由false的面积是false的一半可知,false两点沿着场强方向的距离为2.4 cm,匀强电场的场强大小为false,A正确。
2.答案:A
解析:将空气中的电场视为匀强电场,由false,可得false,A正确。
3.答案:C
解析:匀强电场中两点间的电势差等于场强跟两点沿场强方向上的距离的乘积,沿场强方向电势降落最快,不沿电场线方向的平行直线上相等距离的两点间的电势差也是相等的,所以C正确,A、B、D错误.
4.答案:C
解析:在匀强电场中,false,false解得:false,故C正确。
5.答案:D
解析:电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,A错误;
在匀强电场中沿电场线方向,任何相同距离上电势遂落必定相等,若在点电荷形成的电场中,则不相等,B错误;
电势降落的方向不一定是电场强度的方向,C错误;
单位距离上降落的电势越大,场强越大,D正确
6.答案:C
解析:点false间的电势差:false
点false间的电势差为:false
故false中点的电势与false点电势相等,故电场线平行false,故场强:false,故ABD错误,C正确;
7.答案:D
解析:A、在电场中false两点间移动电荷的过程中,电场力做功为零,知false两点间的电势差为0,但电荷不一定在等势面上移动,故A错误.
B、电场强度和电势都是描述电场的物理量,二者无直接关系但相互关联,即由电场线知:沿着电场线的方向电势逐渐降低和电场线的疏密程度判断场强,所以场强大的地方电势不一定高,场强小的地方电势不一定低,故B错误.
C、两个等量同种电荷的电场线分布知,从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外,电势越来越低,电场强度由零增大后减小,方向从中点指向外侧或内侧,两侧电场强度的方向相反.故C错误.
D、两个等量异种电荷的电场线分布知,中垂线为等势线,连线上各点的电势相等,中间电场线比较密,两边疏,则连线中点场强最大,向外逐渐减小,场强方向与等势面垂直即场强方向相同,故D正确.
8.答案:C
解析:瞬间电压即瞬间电势差,题目中没有说明电鳗头尾间产生的电场是不是匀强电场,但题目告诉了该电场的电场强度值,又由于是估算大小,这意味着我们可以把它当匀强电场处理,因此,可以用匀强电场中电势差与电场强度的关系式false求解。由false可知,电鳗在放电时产生的瞬间电压为:false,选项ABD错误、C正确。
9.答案:A
解析:由false和false,且a点的电势比b点的高,所以A项正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,所以B项错,C项错;题中没有指明零电势点,所以D项错.
10.答案:B
解析:根据两个等量异种点电荷的电场线图可知,其连线中点的电场强度不为零;由于两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势面,一直通到无穷远,两个等量异种点电荷,故连线中点的电势也为零。
A.电场强度为零,电势不为零,与结论不相符,选项A错误;
B.电场强度不为零,电势为零,与结论相符,选项B正确;
C.电场强度不为零,电势也不为零,与结论不相符,选项C错误;
D.电场强度为零,电势也为零,与结论不相符,选项D错误;
故选B.