高考物理总复习《电势差与电场强度的关系》专项检测卷及答案

第第页高考物理总复习《电势差与电场强度的关系》专项检测卷及答案学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________A级必备知识基础练1.在水深超过200m的深海,光线极少,能见度极低。有一种电鳗具有特殊的本领,能通过自身发出生物电来获得食物、威胁敌害、保护自己。该电鳗的头尾相当于两个电极,在海水中产生的电场强度高达10000V/m。如果该电鳗在某次捕食时头尾间距为50cm(如图所示),估算该电鳗在放电时产生的瞬时电压为()A.10V B.500VC.5000V D.10000V2.某匀强电场的等势面分布如图所示,每两个相邻等势面相距2cm,则电场强度E的大小和方向分别为()A.E=100V/m,竖直向下B.E=100V/m,竖直向上C.E=100V/m,水平向左D.E=200V/m,水平向右3.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,静电力做功W,且已知a、b两点间的距离为d,下列说法正确的是()A.a、b两点间的电势差为WB.a点的电场强度E=WC.b点的电场强度E=WD.a点的电势为W4.a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是φa=5V,φb=2V,φc=4V,则如图所示的示意图中能表示该电场的电场强度方向的是()5.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示。已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设电场强度大小为E,一电荷量为1×10-6C的正电荷从D点移到C点的过程中静电力所做的功为W,则()A.W=8×10-6J,E>8V/mB.W=6×10-6J,E>6V/mC.W=8×10-6J,E≤8V/mD.W=6×10-6J,E≤6V/m6.如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距10cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板A上),且CD=5cm,CD连线和电场强度方向成60°角。已知匀强电场的电场强度E为2×104V/m,方向竖直向下。(1)求电子从D点移到C点静电力做的功。(2)若A板接地,D点电势为多少?7.(2023江苏常州高级中学测试)三个静止点电荷附近的某块区域中的等势线分布如图所示。图中相邻等势线之间的电势差均为1V,有几条等势线所对应的电势已标明。正方形网格每一格的边长是1cm。A、B、C、D是图示平面上的4个点。将一根细长的光滑直玻璃管水平放置,并固定在所示的区域中,玻璃管的一端位于B处,另一端位于C处,B和C均位于等势线上。(e=1.6×10-19C)(1)电子位于A点处,则其受到的静电力沿什么方向?(2)将一电子从A点移至D点,电子电势能变化了多少?(3)将带正电的小球从B端放入管中,给它向右的初速度,发现小球能够在玻璃管的约束下运动到C处,请分别说明运动过程中小球加速度a和速度v的大小是如何变化的。B级关键能力提升练8.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径。已知a、b、c三点的电势分别为φa=9V,φb=15V,φc=18V,则d点的电势为()A.4V B.8VC.12V D.16V9.如图所示,在匀强电场中,有边长为10cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,虚线圆为三角形外接圆,三角形各顶点的电势分别为φA=2V、φB=4V、φC=6V,下列说法正确的是()A.匀强电场的电场强度大小为40V/m,方向由A指向CB.将电子由A点移到C点,电子的电势能减少6.4×10-19JC.将电子由A点移到C点,电子的电势能增加6.4×10-19JD.在三角形ABC外接圆的圆周上,电势最低点的电势为2V10.如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示,则()A.在O~x2间,电场强度先减小后增大B.在O~x2间,电场强度方向没有发生变化C.若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受静电力作用的正电荷,则该电荷在O~x2间一直做匀加速运动11.如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,这三点构成等边三角形,每边长为L=21cm,将一电荷量q=-2×10-6C的点电荷从a点移到b点,静电力做功W1=-1.2×10-5J;若将同一点电荷从a点移到c点,静电力做功W2=6×10-6J。试求匀强电场的电场强度E的大小。12.平行的带电金属板A、B间是匀强电场,如图所示,两板间距离是5cm,两板间的电压是60V。(1)两板间的电场强度是多大?(2)电场中有P1和P2两点,P1点离A板0.5cm,P2点离B板也是0.5cm,P1和P2两点间的电势差为多大?(3)若B板接地,P1和P2两点的电势各是多大?参考答案1.C2.C电场强度E=Ud=20.02V/m=3.A由W=qU得a、b两点间的电势差U=Wq,A正确;由于不知该电场是否是匀强电场,静电力可能不为恒力,B、C错误;题中没有指明零电势点,D4.D5.A6.解析(1)由题意,D→C静电力做正功,W=qELCDcos60°=1.6×10-19×2×104×5×10-2×12J=8×10-17J(2)A、D间电势差为UAD=ELCDcos60°=500V,由UAD=φA-φD,φA=0得φD=-500V。答案(1)8×10-17J(2)-500V7.解析(1)电场线与等势线垂直,且沿着电场线方向电势逐渐降低,可知电场方向向左,则电子在A点受静电力方向向右(或由A指向B)。(2)由题图可知φA=-3V、φD=5V,则两点间电势差为UAD=φA-φD=-8V静电力做功有W=qUAD=-1.6×10-19×(-8)J=1.28×10-18J由于ΔEp=-W=-1.28×10-18J,故电势能减少了1.28×10-18J。(3)由B到C,等差等势面越来越稀疏,则电场强度减小,小球所受的静电力减小,可知加速度a逐渐减小,加速度与速度方向相反,所以速度v逐渐减小。答案(1)由A指向B(2)减少了1.28×10-18J(3)加速度a逐渐减小,速度v逐渐减小8.C9.B由题分析可知,电场强度方向垂直于BD由C指向A,电场强度大小为E=φC-φAL=40V/m,A错误;将电子从A点移到C点,WAC=qUAC=4eV=6.4×10-19J,说明将电子由A点移到C点电势能减少6.4×10-19J,B正确,C错误;由图可知,在三角形ABC外接圆的圆周上,由电势沿电场线方向降低可知,电势最低点不是A点,10.Bφ-x图线的斜率的大小表示电场强度大小,由题图乙得知,图线的斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,但斜率一直是负的,电场强度方向没有改变,A错误,B正确;由题图乙可知,O~x2间,电势逐渐降低,负电荷在高电势处电势能小,故负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐增大,C错误;从O点由静止释放一仅受静电力作用的正电荷,则该电荷在O~x2间做加速运动,但电场强度先增大后减小,所以电荷的加速度先增大后减小,不是匀加速运动,D错误。11.解析因为Uab=W1q=-1.2×Uac=W2q=-3.0V,φc>φa,所以Ucb=Uca+Uab=9.0令φb=0,则φc=9V,φa=6V。将cb三等分,每一段两端点的电势差为3V,d为三等分点,如图所示,则φd=6V,连接a、d,并依次作ad的平行线,如图中虚线所示,得到各等势线,作等势线的垂线ce,则电场强度方向由c指向e,α和θ如图中所标。所以E=UcbLcosα=UabLcosθ,得3cos所以3cosθ=2cos(60°-θ)=cosθ+3sinθ即2cosθ=3解得cosθ=217,E=UabL答案200V/m12.解析(1)根据公式E=Ud,E=605×10-2V/m=(2)P1、P2沿电场方向的距离为d12=5cm