内容正文:
电势差与电场强度的关系 同步练习
一、选择题
1、关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.电场强度为零的地方,电势也为零 B.电场强度大小逐渐减小的区域,电势也逐渐降低
C.电场强度的方向处处与等势面垂直 D.电场中电势降落的方向,就是电场强度的方向
2.下列说法正确的是( )
A.在匀强电场中,电场强度等于单位长度上的电势差
B.公式E=UAB/d适用于计算任何电场中两点间的电势差
C.电势降低只沿电场强度的方向
D.在匀强电场中,两点间的电势差跟两点间沿场强方向的距离成正比
3、如图所示,匀强电场场强,A、B两点相距,则之值为( )
A.-10V B.10V
C.-1000V D.1000V
4、如图所示,匀强电场场强为E,A与B两点间的距离为d,AB与电场方向夹角为α,则A与B两点间的电势差为( )
A.Ed B.Edcosα
C.Edsinα D.Edtanα
5.如下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=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
6、如图所示,三个同心圆是电荷量为+q的点电荷周围的三个等势面,A、B、C是这三个等势面与一条电场线的交点,且lAB=lBC。A、C两点的电势分别为φA=10 V和φC=2 V,则B点的电势( )
A. 等于6 V
B.低于6 V
C.高于6 V
D.无法确定
7、如图所示,正方形ABCD处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势依次为,,。则下列说法中正确的是( )
A.D点的电势 B.D点的电势
C.电场线的方向与AC的连线垂直
D.电场线的方向与BD的连线垂直
8、如图所示,匀强电场中有一个直角三角形ABC区域,电场方向与三角形区域所在平面平行。已知AB=25 cm,BC=20 cm,∠C=90°,A、B、C三点电势分别为1V、26V、10V,则该匀强电场的场强大小为( )
A.60 V/m B.75 V/m
C.80 V/m D.100 V/m
9、如图所示,半径为40cm的圆处在竖直平面内,存在与OA方向平行的匀强电场。位于圆上的S点有一放射源向各个方向发射质子(),质子能够到达圆上任一位置,到达A点的质子动能的增量为120eV,已知∠OSA=30°,则此匀强电场的场强大小为( )
A.100V/m
B.100V/m
C.200V/m
D.200V/m
二、计算题
10、如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们之间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.问:
(1)在此过程中,静电力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多大?
(3)匀强电场的场强为多大?
11、如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:
(1)小球所带电荷的电性及其电荷量;
(2)小球受到的合外力的大小;
(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm.(电场足够大)
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
C
D
B
B
B
B
D
D
C
12、解析 (1)电势能增加多少,静电力就做多少负功,故静电力对电荷做了-0.1 J的功.
(2)由W=qU,得UAB= = V=5 000 V.
(3)由U=Ed,得E= = =5×105 V/m.
13、解析 (1)作电场线如图(a)所示.
(a) (b)
由题意知,只有小球受到向左的静电力,静电力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上,如图(b)所示.只有当F合与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动,所以小球带正电,小球沿v0方向做匀减速直线运动.由图(b)知qE=mg,相邻等势面间的电势差为U,E=,所以q==.
(2)由图(b)知,F合=mg.
(3)由动能定理得-F合xm=0-mv,
所以xm=.
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