10.3 第二课时 电场线、等势面、图像的综合问题（备作业）-2022-2023学年高一物理同步备课配套课件+练习（人教版2019 必修第三册）

10.3第二课时 电场线、等势面、图像的综合问题 1、 选择题 1.如图所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间距离为5 cm，电势差为25 V，在电场中P点固定放置电荷量为5×10－9 C的负点电荷，此时电场中有一点电场强度为零，此点在P点的(　　) A．上方30 cm B．下方30 cm C．上方25 cm D．下方25 cm 【答案】B 【解析】匀强电场的电场强度E＝＝ V/m＝500 V/m，设距P点L处的合场强为零，则k＝9×109× V/m＝500 V/m，故L＝0.3 m，负点电荷在L处的电场竖直向上，该点在电场中P点的下方，B正确。 2.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　) A．等于35 V　　 B．大于35 V C．小于35 V　　 D．等于15 V 【答案】C 【解析】从电场线疏密可以看出ab段场强大于bc段场强，由U＝Ed可以判断Uab>Ubc，所以φb<＝35 V. 3、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处的电势为零，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为(　　) A．200 V/m　　 B．200 V/m C．100 V/m　　 D．100 V/m 【答案】A 【解析】强电场沿x方向、y方向的场强分量大小分别为Ex＝＝＝100 V/m，Ey＝＝＝100 V/m，根据矢量合成可知E＝200 V/m，故选项A正确，B、C、D错误． 4.有一匀强电场的方向平行于xoy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb 分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为：4V、8V、10V,将一电荷量为q = -2×l0-5C的负点电荷由a点开始沿abed路线运动，则下列判断正确的是（ ） A．坐标原点0的电势为6V B．电场强度的大小为 C．该点电荷在c点的电势能为2×l0-5J D．该点电荷从a点移到d点过程中，电场力做功为 8×l0-5J 【答案】 AD 【解析】 A项：由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的降低相等，所以 ，代入数据解得：，故A正确； B项：由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的降低相等可知，ab中点e的电势为，连接oe则为等势面，如图所示，由几何关系可知，垂直oe，则ab为条电场线，且方向由b指向a，电场强度为：，故B错误； C项：该点电荷在c点的电势能为：，故C错误； D项：该点电荷从a点移动到b点电场力做功为：，故D正确．故选AD． 5.如图甲所示，在和的a、b两处分别固定着电量不等的点电荷，其中a处点电荷的电量为，c、d两点的坐标分别为与。图乙是a、b连线上各点的电势与位置x之间的关系图象（取无穷远处为电势零点），图中处为图线的最低点。则（　　） A．b处电荷的电荷量为 B．b处电荷的电荷量为 C．c、O两点的电势差等于O、d两点的电势差 D．c、d两点的电场强度相等 【答案】B 【解析】AB．根据图乙图象的斜率表示电场强度可知，在c点的电场强度为零，且b处电荷带正电，则有 解得b处电荷的电荷量为 故A错误，B正确； C．由图乙可知，c、O两点间的电场强度小于O、d两点间的电场强度，根据 可知c、O两点的电势差小于O、d两点的电势差，故C错误； D．由图乙图象的斜率可知，c、d两点的电场强度不相等，故D错误。 故选B。 6.如图所示，两带等量异种电荷的粒子M、N，质量相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，虚线为匀强电场中的等势线。两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知c点电势高于b点。若不计重力，则(　　) A．M带正电荷，N带负电荷 B．N在a点的速度大小与M在c点的速度大小相等 C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功不等于零 【答案】B 【解析】A．因为c点电势高于b点，则电场强度方向竖直向上，根据曲线运动合外力指向运动轨迹弯曲的一面，所以M带负电荷，N带正电荷，则A错误； BC．N在从O点运动至a点的过程电场力做正功，M在从O点运动至b点的过程电场力也做正功，并且，由动能定理则这两过程中电场力做的正功相同，动能变化量相同，所以N在a点的速度大小与M在c点的速度大小相等，则B正确；C错误； D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零，因为O点与b点在同一等势面上，所以电场力不做功，则D错误；故选B。 7.如图所示，该图像为轴上各点的电场强度与各点位置坐标关系图像。取轴正方向为电场强度的正方向，无穷远电势为零。A、B、C三点均在轴上，坐标如图。由C点静止释放一个负点电荷