10.3 电势差与电场强度的关系 同步练习-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

《第3节 电势差与电场强度的关系》同步练习 一、选择题 1.如图所示，在O点处放置一点电荷+Q， a、b、c、 d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是（　　） A.b、d两点的电场强度相同 B.a、f两点的电势相等 C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功 D.图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同 2.如图为描述某静电场的电场线，是同一条电场线上的3个点，电势分别为。关于电势的比较，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（       ） A.金属块带负电荷 B.金属块的电势能减少J C.金属块克服电场力做功J D.金属块的机械能减少J 4.一带电粒子q射入固定在O点的点电荷Q的电场中，粒子只受电场力作用，运动轨迹如图中曲线所示，且OB<OA<OC．下列说法正确的是 A.q与Q带同种电荷 B.q在A点的加速度大于在B点的加速度 C.q在B点的速度大于在C点的速度 D.q在B点的电势能大于在C点的电势能 5. 如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点。，用、、、分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　） A.一定大于，一定大于 B.不一定大于，一定大于 C.一定大于，不一定大于 D.不一定大于，不一定大于 6. 如图所示，甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法正确的是（　　）    A.φA＞φB，EA＞EB B.φA＞φB，EA<EB C.φA＜φB，EA＞EB D.φA＜φB，EA＜EB 7. 某电场的等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是（　　） A.A点的电场强度比C点的小 B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C.电荷沿等势面移动的过程中，电场力始终不做功 D.正电荷由A点移动到C点，电场力做负功 8.一个负电荷从电场中的B点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到A点，它运动的速度—时间图像，如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（　　） A. B. C. D. 9.如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为，方向与ab连线成角；b点的场强大小为，方向与ab连线成角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（　　） A.点电荷Q带负电 B.a点的电势低于b点电势 C.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能 D.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 10.真空中的A、B两点固定有带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态，如图所示。以下说法正确的是（　　） A.N点电势高于O点 B.B点点电荷的电荷量大于A点点电荷的电荷量 C.该试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.该试探电荷在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 11.如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是（　　） A.EA与EB一定不等，φA与φB一定不等 B.EA与EB可能相等，φA与φB可能相等 C.EA与EB一定不等，φA与φB可能相等 D.EA与EB可能相等，φA与φB一定不等 12.下列关于电势和电势能的说法，正确的是（　　） A.对于一个确定的点电荷，在电势越高的位置，其电势能一定越大 B.在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大 C.正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能 D.在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大 13.图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，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O点电势高于c点。若不计重力，则（　　） A.M带负电荷，N带正电荷 B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 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，电场力对它做的功等于零 14. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A.根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比 B.根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C.根据真空中点电荷的场强公式可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比 D.根据电势差的定义式可知，如果将一个正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V 15. 两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足，则（        ） A.A、D两点的场强方向一定相反 B.从D点向左至无穷远，场强不断减小 C.若电荷量为的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D.若电荷量为的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 16.如图所示，a、b带等量异种电荷，MN为其连线的中垂线。现有一带电粒子从M点以一定的初速度射出，开始时的一段轨迹如图中实线所示。若不计重力和空气阻力的作用，则在飞越该电场的过程中，下列说法正确的是（　　） A.该粒子带正电 B.该粒子的动能先减少后增加 C.该粒子的电势能先增加后减少 D.该粒子到达无穷远后，其速度大小仍为 二、计算题 17.空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=240V/m，一带电粒子从A点移动到B点时。电场力做功WAB=1.2×10-2J，AB平行于电场线且A、B间的距离为5cm，之后粒子又从B点移动到C点，B，C间的距离为10cm且BC与电场线方向的夹角为60°，求：（1）粒子所带电荷量q； （2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功WBC； （3）A、C两点的电势差UAC。 18.如图所示，已知平行板电容器两极板间距d＝4mm，充电后两极板电势差为120V。A板带正电，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm。不计重力，求： （1）极板所带电荷量； （2）两板间的电场强度； （3）P点的电势； 19.如图所示，真空中A、B两点分别固定电荷量均为的两个点电荷，O为A、B连线的中点，C为A、B连线中垂线上的一点，C点与A点的距离为，AC与AB的夹角为，中垂线上距离A点为的点的电势为（以无穷远处为零电势点）。一个质量为的点电荷（其电荷量远小于Q），以某一速度经过C点，不计点电荷的重力，静电力常量为。（1）画出C点的电场强度方向； （2）若经过C点的点电荷的电荷量为，速度方向由C指向O，要让此点电荷能够到达O点，求其在C点的速度最小值； （3）若经过C点的点电荷的电荷量为，要让此点电荷能够做过C点的匀速圆周运动，求其在C点的速度的大小和方向。 20. 如图所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中的两点，且CD=4cm，其连线的延长线与金属板A成30°角，已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为-4.8×10-17J，元电荷e=1.6×10-19C。求： （1）C、D两点间的电势差UCD，匀强电场的场强大小E； （2）若选取A板的电势φA=0，C点距A板1cm，电子在D点的电势φD和电势能为多少？ 参考答案 答案 1.B 2.B 3.D 4.C 5.B 6.C 7.C 8.A 9.A 10.A 11.D 12.D 13.D 14.C 15.D 16.D 17.（1）1×10-3C；（2）1.2×10-2J ；（3）24V 18.（1）3.6×10-4C ；（2）3×104V/m ；（3）90V 19.（1）；（2）；（3），方向垂直于纸面向里或者向外 20.（1）300V，1.5×104V/m；（2）-450V，7.2×10−17J 学科网（北京）股份有限公司 $$