电势差、电势能、电势差与电场强度的关系练习题

1、4电势差、电势能、电势差与电场强度的关系练习题一1.在电场中，A、B 两点的电势差 UAB>0，那么将一负电荷从 A 移到 B 的过程中( )(A)电场力做正功，电势能增加 (B)电场力做负功，电势能增加(C)电场力做正功，电势能减少 (D)电场力做负功，电势能减少2.下列说法中正确的是( )(A)电场线密集处场强大，电势高 (B)沿电场线方向场强减小，电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大 (D)场强为零处，电势不一定为零3.如图所示，L1、L2、L3 为 等势面，两相邻等势面间电势差相同 ，取 L2 的电势为零，有一负 电荷在 L1 处动能为30J，运动到 L3 处动能为 10

2、J，则电荷的电势能为 4J 时，它的动能是(不计重力和空气阻力)( )(A) 6J (B)4J (C) 16J (D)14J4.在点电荷 Q 的电场中，一个粒子( 2 He )通过时的轨迹如图实线所示，a、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是(A)Q 可能为正电荷，也可能为负电荷(B)运动中.粒子总是克服电场力做功(C)粒子经过两等势面的动能 EkaEkb(D)粒子在两等势面上的电势能 EpaEpb)E(D) U =5.如图所示，在沿 x 轴正方向的匀强电场 E 中，有一动点 A 以 O 为圆心、以 r 为半径逆时针转动，为 OA 与 x 轴正方向间的夹角，则 O、A 两点问电势差为( )(

3、A)UOA=Er(B)UOA=Ersin(C)UOA=Ercosrcos?6.如图所示，a、b、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由 a 到 c，a、b 间的距离等于 b、c 间的距离.用 Ua、Ub、Uc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和电场强度，可以断定( )(A)UaUbUc (B)EaEbEc (C)UcUb=UbUc (D)Ea=Eb=Ec7.关于电场中的等势面，下列说法中止确的有( )(A)等势面不一定跟电场线垂直 (B)沿电场线电势一定升高(C)在同一等势面上两点间移动电荷电场力做功为零 (D)处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是一个等势面8.如图

4、所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从 A 运动到 B，则( )(A)电场力做正功 (B)动能增加 (C)电势能增加 (D)加速度增大9.关于电势差与场强的关系，下列说法中正确的是( )(A)U=Ed 关系式适用于任何电场 (B)在匀强电场中，两点间的电势差正比于两点间的距离(C)U=Ed 公式中的 d 是指两点所在等势面间的距离 (D)Vm 和 NC 两单位相等10.如图所示，a、b、c、d 是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( )(A)该电场不一定是匀强电场(B)这四个等势面的电势一定满足 UaUb=UbUc=UcUd(C)如果 uaUb

5、，则电场强度 EaEb(D)如果 UaUb，则电场方向垂直于等势面由 b 指向 a11.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C)不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 (D)不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动12.如图所示，虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为 Ua、Ub 和 Uc，UaUbUc.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示，由图可知( )(A)粒子从 K 到 L 的过程中，电场力做负功 (B)

6、粒子从 L 到 M 的过程中，电场力做负功(C)粒子从 K 到 L 的过程中，静电势能增加 (D)粒子从 L 到 M 的过程中，动能减少13.将一电量为 l.6×108C 的负电荷在电场中从 A 点移动到 B 点，克服电场力做功为 6.4×106J，则 AB 两点间电势差为_V。14.如图所示是一匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距 2cm，由此可确定电场强度大小是_NC。 5 4515.如图所示电路中，电源两端电压 U=10V，A、B 两板间距离为 2cm，C 点离 A 板 5mm，D 点离 B 板 4mm，则 EC=_Vm，ED=_Vm，UC=_V，UD=_V。16.

7、如图所示，在场强为 E 的匀强电场中有相距为 L 的 A、B 两点，连线 AB 与电场线的夹角为，将一电量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点.若沿直线 AB 移动该电荷，电场力做的功 W1=_；若沿路径 ACB 移动该电荷，电场力做的功 W2=_；若沿 曲 线 ADB 移 动 该 电 荷 ， 电 场 力 做 的 功 W3=_. 由 此 可 知 ， 电 荷 在 电 场 中 移 动 时 ， 电 场 力 做 功 的 特 点 是 :_。17 将 × C 的 正 电 荷 ,从 电 场 中 的 A 点 移 到 B点 , 电 场 力 做 正 功 2 × J 。（1）A、B两点的电势差

8、多大？哪一点的电势较高？（2）将一带电量为5× C 的电荷从 A 点移到 B 点，电场力做多少功？是正功还是负功？18.如图所示，a、b 和 c 表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为 U、2U/3 和 U/4.一带电粒子从等势面 a 上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动。已知它经过等势面 b 时的速率为 v，则它经过等势面 c 时的速率为多少？19.如图所示，A、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 106 88C 的正点电荷6从 A 点移到 B 点，电场力做功为 3×l0J，将另一电倚量为 10C 的负点电荷

9、从 A 点移到 C 点，克服电场力做功 3×10J。(1)求电场线的方向及 UAB、UAC、UBC的值。(2)若 AB 边长为 23 cm，求电场强度。20.如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为 -q 的油滴，从 A 点以速度 v 竖直向上射人电场 .已知油滴质量为 m，重力加速度为 g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为 v/2，问:(1)电场强度 E 为多大?(2)A 点至最高点的电势差为多少?21.如图所 示，P、Q 是两个 电量相等 的正的点 电荷，它们 连线的中 点是 O，A、B 是中垂 线上的两 点，OA < OB ，用 EA、E

10、B、UA、UB 分别表示 A、B 两点的场强和电势，则( )(A)EA 一定大于 EB，UA一定大于 UB (B)EA 不一定大于 EB，UA 一定大于 UB(C)EA一定大于 EB，UA 不一定大于 UB (D)EA不一定大于 EB，UA 不一定大于 UB22.如图所示，A、B 两点各放有电量为Q 和2Q 的点电荷，A、B、C、D 四点在同一直线上 ，且 AC = CD = DB .将一正电荷从 C 点沿直线移到 D 点，则( )(A)电场力一直做正功 (B)电场力先做正功再做负功(C)电场力一直做负功 (D)电场力先做负功再做正功23.对于点电荷的电场，我们取无限远处作零电势点，无限远处电

11、场强度也为零，那么( )(A)电势为零的点，电场强度一定为零，反之亦然(B)电势为零的点，电场强度不一定为零，但电场强度为零的点，电势一定为零(C)电场强度为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零(D)场强为零的点，电势不一定为零，电势为零的一点，电场强度一定为零24如图所示，一长为 l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷 ，电量的绝对值为 Q，处在场强为 E 的匀强电场中，杆与电场线夹角=60°，若使杆沿顺时针方向转过 60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述中正确的是( ).(A)电场力不做功，两电荷电势能不变(B)电场力做的总功为 QEl/2，两电荷的

12、电势能减少(C)电场力做的总功为-QEl/2，两电荷的电势能增加(D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关25.如图所示，一个带负电的油滴以初速 v0 从 P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点 C 时速度大小仍为 v0，则油滴最高点的位置在( )(A)P 点的左上方 (B)P 点的右上方(C)P 点的正上方 (D)上述情况都可能26.如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知 A、B、C 三点的电势分别为 UA=15V，UB=3V，Uc=-3V.由此可得 D 点电势 VD=_V.27.有两个完全相同的金属球 A、B， B 球同定在绝缘地板上， A 球在离 B

13、球为 H 的 正上方由静止释放下落，与 B 球发生对心正碰后回跳的高度为 h.设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，若( )(A)A、B 球带等量同种电荷，则 hH (B)A、B 球带等量同种电荷，则 h=H(C)A、B 球带等量异种电荷，则 hH (D)A、B 球带等量异种电荷，则 h=H28.一个劲度系数为 k、由绝缘材料制成的轻弹 簧，一端固定，另一端与质量为 m、带正电荷电量为 q 的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上.当加上如图所示的场强为 E 的匀强电场后，小球开始运动，下列说法中正确的是( )(A)球的速度为零时，弹簧伸长 Eq/k(B)球作简谐运动，振幅为 Eq/k(C)运动过程中，

14、小球的机械能守恒(D)运动过程中，小球的电势能、动能和弹性势能相互转化29.如图所示，一绝缘细圆环半径为 r，其环面固定在水平面上，场强为 E 的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为q、质量为 m 的小球，可沿圆环作无摩擦的圆周运动 .若小球经 A 点时速度 vA 的方向恰与电场垂直，且圆环与小球问沿 水平方向无力的作用，则速度 vA=_.当小球运动到与 A 点对称 的 B 点时，小球 对圆环在水平方向的作用力 FB=_.30.如图所示，ab 是半径为 R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强为 E.在圆周平面内，将一带正电 q 的小球从 a 点以相同的动能抛出，抛 出方向不同时，小

15、球会经过圆周上不 同的点，在这些所有的点中，到达 c 点的小球动能最大 .已知cab=30°，若不计重力和空气阻力，试求电场方向与直线 ac 间的夹角.- -31.如图所示，有二根长度皆为 l=1.00m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O 点，另一端分别拴有质量为m=1.00X10 kg 的带电小球 A 和 B，它们的电量分别为-q 和q，q=1.00×10 C.A、B 之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×10 NC 的匀强电场，场强方向沿 水平向右，平衡时 A、B 球的位 置如图所示.现将 O、B 之间的线烧断，由于有空气

16、阻6力，A、B 球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少 (不计两带电小球间相互作用的静电力)?32.如图所示，直角三角形的斜边倾角为 30°，底边 BC 长为 2L，处在水平位置，斜边 AC 是光滑绝缘的，在底边中点 O 处放置一正电荷 Q.一个质量为 m、电量为 q 的带负电的质点从斜面顶 端 A 沿斜边滑下，滑 到斜边上的垂足 D 时速度 为 v. (1)在质点的运动中不发生变化的是( ).动能 电势能与重力势能之和 动能与重力势能之和 动能、电势能、重力势能三者之和(A) (B) (C) (D)(2)质点的运动是( ).(A)匀加速运动

17、 (B)匀减速运动 (C)先匀加速后匀减速的运动 (D)加速度随时间变化的运动(3)该质点滑到非常接近斜面底端 C 点时速度 vC 为多少?沿斜面向下的加速度 aC 为多少?电势差、电势能、电势差与电场强度的关系练习题二1.下列关于电场力做功和电势差的说法中，正确的是 （ ）A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定B.电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C.电势差是矢量，电场力做的功是标量D.在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零2.下列关于等势面的说法，正确的是（ ）A.在同一等势面上移动电荷时，一定不受电场力作用，所

18、以电场力做功为零B.等势面一定跟电场线垂直，即跟场强方向垂直C.匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平面D.点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面3.有一电场的电场线如右图所示，场中 A、B 两点的电场强度大小和电势分别用 EA、EB 和A、B 表示，则（A.EA>EB,A>B B.EA>EB,A<BC.EA<EB,A>B D.EA<EB,A<B4.下列关于匀强电场中的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.沿电场线方向，任何相同距离上的电势降落必相等C.电势降落的方向必是场强方向D.在两

19、个匀强电场中，各有相同距离的两点，两点间电势差大的其场强也大）5.一个点电荷，从静电场中的 a 点移到 b 点，电场力对电荷做功为零，则()A.a、b 两点的场强一定相等C.作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直的B.该电荷一定沿等势面移动D.a、b 两点的电势一定相等3 -16 6 -163 -13 6 -13-26-10 -86.空气中负氧离子对于人的健康极为有益.人工生产负氧离子的方法最常见的是电晕放电法.如图所示一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达 5 000 V 左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子.在负极后面加上小风扇,将大量负氧离子排出,使空气清新化.针状负极与环

20、形正极间距离为 5 mm,且视为匀强电场,电场强度为 E,电场对负氧离子的作用力为 F,则( )A.E=10 N/C,F=1.6×10 N B.E=10 N/C,F=1.6×10 NC.E=10 N/C,F=3.2×10 N D.E=10 N/C,F=3.2×10 N7.如右图所示，在处于 O 点的点电荷+Q 形成的电场中，检验电荷 q 由 A 点移至 B 点电场力做的功为 W1；以 OA 为半径画弧交 OB 于 C点，q 由 A 点移至 C 点电场力做的功为 W2；q 由 C 点移至 B 点电场力做的功为 W3.则下列关于这三个功的说法正确的是（ ）A

21、.W1>W3 B.W1<W3C.W1=W3 D.W2=08.如图所示，有一匀强电场，但方向未知，匀强电场中有 A、B 两点，电荷量为 1×10 C 的正电荷只受电场力作用，该电荷由 A 点移动到 B 点，动能损失了 0.1 J，若规定 A 点的电势为-10 V，则（ ）A.B 点电势为零B.电场线方向向左C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线9.如图所示是一簇未标明方向、由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，如带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出的正确判断是（ ）A.带电粒子所带电荷的

22、正负 B.带电粒子在 a、b 两点的受力方向C.带电粒子在 a、b 两点速度的大小关系 D.带电粒子在 a、b 两点电势能的大小关系10.某电场的电场线和等势线如图所示，图中实线是电场线，虚线是等势线，过 a、b 两点的等势线的电势分别为a=5 V,b=-2 V,那么 a、b 连线的中点 c 的电势为（ ）A.等于 3.5 VB.大于 3.5 VC.小于 3.5 VD.等于 1.5 V11.在研究微观粒子时 常用电子伏特（eV） 作能量的单位，1 eV 等于一个电 子经过 1 V 的电压加速 后所增加的动能， 那么 1 eV_J.12.空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带

23、正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破裂，于是空气中出现了可以移动的电荷，空气变成了导体.这个现象叫做空气的“击穿”.已知空气的击穿场强为 3×10 V/m，如果观察到某次闪电的火花长约 100 m，发生此次闪电的电势差约为_.13.在电场中将 q=1×10 C 的正电荷从 A 点移到 B 点，电势能减少了 1×10 J,则 UAB=_；若是在 A、B 间移动的是负电荷，则负电荷的电势能_（填“增加”或“减少”），UAB=_.15.如图所示的是匀强电场中的一簇等势面，若 A、B、C、D 相邻两点间的距离 d=2 cm，则该电场的场强是_V/m；到 A

24、 点距离是 1.5 cm 的 P 点电势为_V.16.一带负电的粒子 q=-2.0×10-5-9-5C 在静电场中由 A 点运动到 B 点，在这一过程中，除电场力外其他力做功为 6.0×10J，粒子的动能增加了 8.0×10J.取 A 点为零势能点，求 B 点的电势B.217.如图所示，匀强电场的场强 E=1.2×10点，已知AOB=90°,求：（1）此过程电场力做的功;（2）A、B 两点的电势差.-8N/C，方向水平向右，一正点电荷 q=4×10C,它沿半径 R=0.2 m 的圆周从 A 点运动到 B-518.如图所示,在匀强电场中

25、分布着 A、B、C 三点，且 BC=0.2 m.当把一个电荷量 q=10-3C 的正电荷从 A 点沿直线 AB 运动到 B 点时电场力做功为零，从 B 点移动到 C 点时，电场力做功为-1.73×10J,求电场的大小、方向.19.质量为 m、电荷量为 q 的质点，在静电力作用下以恒定速率 v 绕场源电荷做圆周运动.当质点沿圆弧从 A 点运动到 B 点时，其速度方向改变的角度为（弧度），AB 弧长为 s，则 A、B 两点间的电势差 UAB是多少？弧 AB 中点的电场强度 E 是多大？参考答案一1B，2D，3C，4C，5C，6A。 7CD，8CD，9CD，10BD，11D，12AC。13

26、、400。 14、100。 15、500，500，-7.5，-2。16、qELcos,qELcos,qELcos，跟路径无关，只跟始末位置有关。-44mg2mv(2) 。17、5V，2.5×10 J。8q18、1.5v 。19、(1)方向为由 A 指向 BC 连线的垂线，300V，300V，0 (2)10 V/m 。20、(1)2q，21.答案:B22.答案:B23.答案:CqEr24.答案:B25答案:A-226.答案:927.答案:BC28.答案:BD32.答案:(1)C参考答案二：29.答案:(2)D(3) amC =1g ，6qE23 kQq， v = v + 3gL230.

27、答案:30° 31.答案:减少了 6.8×10 J2 LU向的单位距离上的电势差，即 U=Ed 或 E= ，应特别注意：d 是这两点沿场强方向的距离，故 A 错 B 对.电势降落的方向不一定就U 50006.答案：D 解析：电场强度: E= = V/m=1.0×10 V/m=1.0×10 N/C 电场对负氧离子的电场力: F=qE=2×1.60×10 ×1.036 -13W 0.1所以可判得电场线方向也向左，B 对. A、B 两点的电势差 U = - = V=-10 V = -U =-10 V-(-10 V)=0，A 对.A

28、B A B B A AB1.答案：BD 解析：电场中某两点电势差的大小由电场强度和这两点间的位置决定，与电场力做功及移动电荷的电荷量无关， A 错.根据 W=qU 知，B 对.电势差和电场力做的功都是标量，C 错.在匀强电场中，与电场线垂直的线是等势线，故电势差为零，D 对.2.答案： BCD 解析：在同一等势面 上移动电荷时电场 力不做功，是因为 电场力方向与等势面 垂直，而不是不受 电场力作用，A 错.根据等势面和电场线的关系可知 B、C、D 正确.3.答案：D 解析：根据沿电场线方向各点电势越来越低，故A<B；电场线疏密表示电场的强弱，故 EA>EB，只有 D 正确.4.答案

29、：B 解析：在匀强电场中，沿场强方向的某两点之间的电势差等于场强 E 与这两点间距离 d 的乘积，或场强 E 等于沿场强方d是场强方向，C 错.D 选项中的距离，不一定是沿场强方向的距离，故不能由电势差的大小来判断两个电场的场强的大小，D 错.5.答案：D 解析：根据 W=qU 知，从 a 点移到 b 点电场力做的功为零，说明 a、b 两点的电势差为零，即 a、b 两点的电势一定相等，只有 D 正确.d 5 ?10×10 N=3.2×10 N,故 D 正确.7.答案：CD 解析：因为圆弧 AC 是等势线，所以A=C,UAC=0,UAB=UCB，根据电场力做功的公式 W=qU

30、 知，W2=0,W1=W3，C、D 正确.8答案：ABC 解析：因为正电荷由 A 点移动到 B 点，动能损失了 0.1 J，表明电场力做的是负功，即 W=-0.1 J 电场力方向向左，q 1? 10电势差、电势能、电势差与电场强度的关系练习题- 7 -U10.答案：C 解析：如果图中电场是匀强电场，则 U =U = =1.5 V,但是图中电场是非匀强电场，沿 ab 方向，场强越来越小，所-19 -19 -198 6 8-88W 1? 10U = = =100 V. 若是在 A、B 间移动的是负电荷，则负电荷的电势能将增加,U 仍然等于 100 V.10AD = =1，故 = - + =(-3-

31、3+15) V=9 V.3 3 U 1015.答案：577.4 -2.5 解析： A、B 两点沿场强方向 的距离 d= AB sin60°=0.02× m = m，所以 E= V/m3577.4 V/m. U =-E PB sin60°=-577.4×0.005× V=-2.5 V 即 - =-2.5 V, =-2.5 V.4-5 -5 -55W电 4 4 4U = - = = V=-1×10 V = -U =0-(-1×10 ) V=1×10 V.9-7-8 2 -72331.73? 10U =U = V=-1.

32、73×10 V52U 1.73 ?10E= = V/m=1×10 V/moBC sin 600 .2 ?由曲线运动的条件知电荷运动的轨迹是图中曲线，C 对.9.答案：BCD 解析：无论带电粒子是从 a 点进入电场，还是从 b 点进入电场，根据轨迹都可以判断出粒子受的电场力向左，但因不知电场线方向， 故不能判断带电粒子所带电荷的正负 ，A 错 B 对.若粒子 从 a 点进入电场，则电场力做负功，粒 子动能减少，电势能增加，故可判断出粒子在 a 点的动能大于在 b 点的动能，在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能；若粒子从 b 点进入电场，则电场力做正功，粒子动能增加，电势能减少，故也可判断出粒子在 a 点的动能大于在 b 点的动能，在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能，可见，无论带电粒子是从 a 点进入电场，还是从 b 点进入电场，粒子在 a 点的动能