《电场强度与电势差的关系》同步练习3.doc

电场强度与电势差的关系1.(对场强与电势差关系的理解)(单选)下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，说法正确的是()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在任何方向上，若两点间距离相等，则它们之间电势差就相等C沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相等D电势降落的方向必定是电场强度的方向答案C解析匀强电场中电势差与场强的关系UEd中的d是两点沿电场线方向的距离，并不是两点间的距离，A错；两点距离相等，两点沿电场方向的距离不一定相等，B错；由UEdElcos ，可知C对，D错2(对电场线与场强和等势面的理解)(单选)图4三个点电荷电场的电场线分布如图4所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为a、b，则()AEaEb，abBEaEb，abCEaEb，abDEaEb，ab答案C解析由题图可知，a点附近的电场线比b点附近的电场线密，所以EaEb.电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，a点所在的等势面的电势一定低于b点所在的等势面的电势，即ba.故选项C正确3(对电场线与等势面关系的理解)(双选)图5位于A、B处的两个带有不等量电荷的负点电荷在平面内电势分布如图5所示，图中实线表示等势线，则()Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，电场力做正功C负电荷从a点移到c点，电场力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大答案CD解析a点的等势面比b点的稀疏，故a点的场强比b点的小，A错c点电势低于d点，正电荷从c点移到d点，即正电荷向高电势处移动，电场力做负功，B错a点电势低于c点，从a到c，把负电荷移向高电势，电场力做正功，C对从e到f，电势先降低后升高，故沿此方向移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，D对4(匀强电场中电场强度与电势差的关系)(双选)图6如图6所示，A、B两板间电压为600 V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12 cm，C点离A板4 cm，下列说法正确的是()AE2 000 V/m，C200 VBE5 000 V/m，C200 VC电子在C点具有的电势能为200 eVD电子在C点具有的电势能为200 eV答案BD解析A板接地，则其电势为零，又因为A、B两板间的电压为600 V，则B板电势为600 V，由此知C点电势为负值，则A、B两板间场强EU/d600 V/12 cm50 V/cm5 000 V/m，CEdC50 V/cm4 cm200 V，A错误，B正确；电子在C点具有的电势能为200 eV，C错误，D正确题组一对电场强度E的全面认识1(单选)下列说法正确的是()A由公式EU/d得，电场强度E与电势差U成正比，与两点间距离d成反比B由公式EU/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C在匀强电场中，任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D公式EU/d只适用匀强电场答案D2(单选)关于电场强度，下列说法正确的是()A根据公式E可知，场强E跟电荷所受的静电力F成正比，跟放入电荷的电荷量q成反比B由公式E可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，跟该点到Q的距离r的平方成反比C虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的静电力方向相反，但该点的场强方向只有一个，即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力方向的反方向D由公式E及E均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强E与Q、q均有关答案C3(双选)如图1所示，图1在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则()Aa点场强一定大于b点的场强Ba点的电势一定高于b点的电势Ca、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点的场强)Da、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移动到b点的过程中电场力所做的功答案BD解析场强方向不能表示场强大小，A项错；沿场强方向电势降低，B项对；C项错是因为此电场不一定是匀强电场；由电势差的定义知D项对题组二对电势差与电场强度关系的理解4(单选)在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出的生物电获取食物、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到104 N/C，可击昏敌害则身长50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达()A50 VB500 VC5 000 V D50 000 V答案C解析UEd1040.5 V5 000 V.5(单选)如图2所示，图2一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OMMN.P点在y轴右侧，MPON.则下列说法正确的是()AM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CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差DM、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点移动到P点，电场力做负功，B错误根据UEd进行定性分析可知，C、D错误6(单选)如图3所示是图3匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为()A竖直向下，E0.4 N/CB水平向右，E0.4 N/CC水平向左，E40 N/CD水平向右，E40 V/m答案D解析电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低，故场强方向水平向右，场强大小E V/m40 V/m，故D项正确7(单选)如图4所示，图4在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()AUOP10sin (V)BUOP10sin (V)CUOP10cos (V)DUOP10cos (V)答案A解析由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的沿着电场线的方向电势是降低的，所以P点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差UOP为负值根据电势差与场强的关系UOPEdERsin 10sin (V)，所以A正确8(单选)如图5所示，图5三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上A、C两点的电势依次为A10 V和C2 V，则B点的电势()A一定等于6 V B一定低于6 VC一定高于6 V D无法确定答案B题组三综合应用9如图6所示，图6三条曲线表示三条等势线，其电势C0，AB10 V，D30 V，将电荷量q1.2106 C的电荷在该电场中移动(1)把这个电荷从C移到D，电场力做功多少？(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？答案见解析解析(1)UCDCD30 VWCDqUCD1.210630 J3.6105 J(2)UDADA(3010) V40 VWDAqUDA1.2106(40) J4.8105 J所以电势能应该增加4.8105 J.10如图7所示，图7A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面现将电荷量为108C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3106J，将另一电荷量为108C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3106J.(1)求电场线方向，UAB、UAC、UBC各为多少？(2)AB边长为2 cm，求电场强度答案见解析解析(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可以求得UAB V300 V.同理可判断A点电势高于C点，可求得UAC300 V.因此B、C两点电势相等，UBC0，由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线因此，BC为一等势线，故电场线方向垂直BC.设D为BC的中点，则电场线方向为由A指向D.(2)直线AB沿场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得：EV/m104 V/m.11.图8把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点，小球质量m2 g，悬线长L6 cm，两板间距离d8 cm，当两板间加上U2103 V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B点时的速度刚好为零，如图8所示，以后小球一直在A、B之间来回摆动取g10 m/s2，求小球所带的电荷量答案8107 C解析取小球为研究对象，重力mg竖直向下，电场力qE水平向左，绳的拉力为FT，在小球由A向B运动的过程中，重力mg对小球做正功，电场力qE对小球做负功，拉力FT不做功，根据动能定理mgLqEL0，又因为E，由以上两式可得：q8107 C.12如图9所示的电场，图9等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各平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)小球应带何种电荷及其电荷量；(2)小球受到的合外力；(3)在入射方向上小球运动的最大位移sm.(电场足够