新课标人教版3-1选修三1.6《电势差与电场强度的关系》同步试题1
人教版高中物理选修3-1 1.6电势差和电场强度的关系同步练习题(含解析)
人教版高中物理选修3-1静电场第6节：电势差和电场强度的关系同步练习一、单选题（本大题共10小题）1.如图中AB两点电场强度的大小关系是（）A. E A>E BB. E A<E BC. E A=E BD. 无法判断2.如图所示，A，B，C是匀强电场中的三点，三点的电势分别为φA=10V，φB=4V，φC=−2V，∠A=30∘，∠B=90∘，AC=4√3cm，可确定该匀强电场的场强大小为( )A. 18V/mB. 12√3V/mC. 100√3V/mD. 200V/m3.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. 4 VB. 8 VC. 12 VD. 16 V4.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图，由此可知c点的电势为（）A. 4VB. 8VC. 12VD. 24V5.在静电场中，下列说法正确的是（）A. 电场强度为零的地方,电势一定为零；电势为零的地方,电场强度也一定为零B. 电场线密的地方,电势一定高；电场线希的地方,电势一定低C. 电场线与等势面可以垂直,也可以不垂直D. 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面6.对于静电场中的两点，下列说法正确的是（）A. 点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向B. 电势差的公式U AB=W AB,说明两点间的电势差U AB与静电力做功W AB成正比,q与移动电荷的电荷量q成反比C. 根据E=U AB,电场强度与电场中两点间的距离d成反比dD. 若将一正电荷从A点移到B点电场力做正功,则A点的电势高于B点的电势7.真空中两点电荷固定在M、N两点，在MN连线上有关于中点O点对称的两点a、c，在MN连线的中垂线上有关于O点对称的两点b、d，则下列说法正确的是（）A. 若两点电荷为等量同种电荷,则a点与c点的电场强度相同B. 若两点电荷为等量异种电荷,把正电荷从b点移到d点电势能先增大后减小C. 若两点电荷为等量同种电荷,则b点与d点的电场强度大小相等D. 若两点电荷为等量异种电荷,把正电荷放在a点时的电势能一定大于放在c点时的电势能8.如图所示，正点电荷电场中有A、B两点，将一电荷量q=+3.2×10-19C的检验电荷从电场中的A点移至B点，电场力做功W=+6.4×10-20J，则A、B两点间的电势差U AB等于（）A. 0.5VB. 0.2VC. 5VD. 2V9.反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是（）A. 头部带负电B. A点电场强度大于B点电场强度C. C点电势高于B点电势D. 正离子从A向C运动,其电势能变小10.x轴上固定着两个点电荷，其静电场在x轴上的电势φ的分布如图所示，下列说法正确的是( )A. x2处的场强为0B. 由x1到x3,x轴附近的电场线分布先变疏后变密,方向不变C. 若将一带正电的试探电荷从x1移到x3,电场力一直做负功D. 若将一带负电的试探电荷从x1移到x3,电势能先增大后减小二、填空题（本大题共5小题）11.电场线可以形象地描述电场，某同学绘出的A、B、C三组电场线如图所示，图中小圆圈表示点电荷，所带电性未画出．其中表示正点电荷电场的电场线是______ 图；表示负点电荷电场的电场线是______ 图；表示等量同种点电荷电场的电场线是______ 图（填“A”、“B”或“C”）．12.A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。
新人教版选修3-1《16_电势差与电场强度的关系》同步练习物理试卷(有答案)
新人教版选修3-1《1.6 电势差与电场强度的关系》同步练习物理试卷（1）一、选择题（共7小题，每小题0分，满分0分）1. 如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＝100V/mB.水平向左，E＝100V/mC.水平向左，E＝200V/mD.水平向右，E＝200V/m2. 如图所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60∘，则U BA之值为（）A.−10VB.10VC.−5VD.−5√3V3. 如图所示的同心圆是电场中的一簇等势面，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有（）A.电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B.电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大C.电势φA>φB>φCD.电势差U AB＝U BC4. 如图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，则下述计算结果正确的是（）A.ab之间的电势差为4000VB.ac之间的电势差为50VC.将q＝−5×10−3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D.将q＝−5×10−3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c静电力做功都是−0.25J5. 如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30∘，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN、φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D.φP>φM6. 图中虚线表示为静电场的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为−8eV时，它的动能应为（）A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV7. 某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则（）A.E P<E Q，φP>φQB.E P>E Q，φP<φQC.E P>E Q，φP>φQD.E P<E Q，φP<φQ二、解答题（共2小题，满分0分）电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点．一个电荷量q＝+4.0×10−8C的点电荷在A点所受电场力F A＝2.0×10−4N．将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W＝8.0×10−7J．，求：（1）A点电场强度E A的大小；（2）A、B两点间的电势差U．如图所示是一组不知方向的匀强电场的电场线，把1.0×10−6C的负电荷从A点沿水平线移到B点，静电力做了2.0×10−6J的功．A、B两点间的距离为2cm，问：（1）A、B两点间的电势差为多大？（2）匀强电场的场强大小及方向？参考答案与试题解析新人教版选修3-1《1.6 电势差与电场强度的关系》同步练习物理试卷（1）一、选择题（共7小题，每小题0分，满分0分）1.【答案】B【考点】电势差与电场强度的关系等势面【解析】根据电场线与等势面相互垂直且由高电势指向低电势，可以判定电场线的方向水平向左；根据在匀强电场中E=Ud可以求出电场强度的大小。
(同步练习)人教版高中物理 选修3-1 1.6 电势差与电场强度的关系
人教版高中物理选修3-1 1.6 电势差与电场强度的关系同步练习 C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题；共29分)1. （2分）(2017·崇明模拟) 下列各物理量的定义式正确的是（）A . 电流强度I=B . 加速度a=C . 电场强度E=D . 电势φ=2. （2分） (2019高二下·德州期末) 如图所示，O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将负点电荷从O点静止释放，仅在电场力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化关系如下图所示。
则电荷从O到A过程中，下列说法正确的是（）A . 电场力做负功B . O点电势比A点电势高C . 从O到A，电场强度先减小后增大D . 从O到A的过程中，电场强度一直增大3. （2分）关于电势差的说法中，正确的是（）A . 两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B . 把1C正电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差等于1VC . 在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D . 两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比4. （2分）(2016·铜仁模拟) 如图所示，真空中有一边长为L的正方体，正方体的两个顶点g、h处分别放置电荷量量为q的正、负点电荷，其他顶点位置如图所示，k为静电力常量，下列表述正确的是（）A . 两点电荷之间库仑力大小F=kB . e、f两点的电场强度相等C . c、d两点的电势相等D . 一电子从e点沿路径edf移动到f点，电场力先做正功再做负功5. （2分） (2016高二上·银川期中) 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A . 三个等势面中，a的电势最高B . 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C . 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D . 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小6. （2分） (2017高二上·南昌期中) 如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知（）A . 粒子带正电B . 粒子的速度变大C . 粒子的加速度变大D . 粒子的电势能变大7. （2分）(2019·泰安模拟) 在如图所示的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度 (g为重力加速度)。
2017-2018学年物理人教版选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系同步练习题
2017-2018学年物理人教版选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系同步练习题一、单选题( )1. 如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60°，则A、B间电势差U AB为A．－10 V B．10 V C．－5 V D．5 V2. 如图所示，匀强电场的场强，A、B两点相距0.2m，两点连线与电场的夹角是60°，下列说法正确的是（）A ．电荷量的电荷从A点运动到B点电势能增大6JB ．电荷量的电荷从A点运动到B点电场力做功为-6JC．若取A点的电势为0，则B 点的电势D．A、B 两点间的电势差是3. 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2两点间距离与3、4两点间距离相等下列判断正确的是A．2、3两点的电势相等B．1、3两点的电场强度相等C．1、2两点的电场强度相等D．1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等4. 如图所示，一带电粒子以一定速度进入正点电荷Q形成的电场中，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示，图中虚线是以Q为圆心的同心圆，M、N是运动轨迹与同心圆的交点．下列说法正确的是（）A．粒子带负电B．图中三个同心圆中，N点所在圆的电势最高C．粒子从M到N的过程中，速率先增大后减小D．粒子从M到N的过程中，电势能先增大后减小5. 两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示（只画出了部分区域内的电势），x轴上有两点M，N，且OM＞O N，由图可知（）A．N点的电势低于M点的电势B．M，N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小C．仅在电场力作用下，正电荷可以在x轴上M，N之间的某两点做往复运动D．负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力先做正功后做负功二、多选题6. 如图所示，矩形的四个顶点a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，，电场线与矩形所在的平面平行，已知a 点电势为18V ，b 点电势为10V ，c 点电势为6V ，一质子从a 点以速度射入电场，与ab 边的夹角为，一段时间后质子经过ab 中点e ，不计质子重力，下列判断正确的是A ．d 点电势为12VB ．质子从a 到b 电势能增加了8eVC ．电场强度大小为D ．质子从a 到e 所用时间为7. 如图所示，电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U 2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行．整个装置处在真空中，电子的重力不计．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转位移h变大的是A ．U 1变大B ．U 1变小C ．U 2变大D ．U 2变小8. 在电场强度大小为E 的匀强电场中，将一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动．关于带电小球的电势能ε和机械能W 的判断，正确的是 ( )A ．若sin θ<，则ε一定减少，W 一定增加B ．若sin θ＝，则ε、W 一定不变C ．若sin θ＝，则ε一定增加，W 一定减小D ．若tan θ＝，则ε可能增加、也可能减少，但ε与W 的总和一定保持不变9. a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，现将三个等量的负点电荷固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为的检验电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d处，则两点相比A．在d点所受的电场力比在O点的大B．在d点所具有的电势能比在O点的大C．d点的电场强度小于O点的电场强度D．d点的电势低于O点的电势10. 电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示．重力加速度g=10m/s2．则（）A．物块在4s内位移是8mB．物块的质量是2kgC．物块与水平面间动摩擦因数是0.2D．物块在4s内电势能减少了14J11. 在真空中M、N两点分別放有异种点电荷+2Q和-Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd．a、0、c三点恰好将MN四等分，b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示．则下列说法正确的是（）A．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是E a＞E c，E b=E dB．a、b、c、d四点电势的关系是φa＞φc，φb=φdC．在MN的连线上，O点的电场强度最小D．将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能始终不变三、解答题12. 如下图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M 点与P 点的连线垂直于电场线，M 点与N 在同一电场线上两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度分别从M 点和N 点沿竖直平面进入电场，M 点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N 点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过P 点，重力不计在此过程中，下列说法正确的是A ．电场力对两粒子做功一定不相同B ．两粒子到达P 点的速度大小可能相等C ．两粒子到达P 点时的电势能都比进入电场时小D ．两粒子到达P 点所需时间一定不相等13. 一质量为m 、电荷量为+q 的小球，从O 点以和水平方向成α角的初速度v 0抛出，当达到最高点A 时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从A 点沿水平直线运动到与A 相距为S 的A`点后又折返回到A 点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点．（用m 、q 、α、v 0、S表示）求：（1）该匀强电场的场强E 的大小和方向；（在图中标明E 的方向）（2）从O 点抛出又落回O 点所需的时间．14.如图所示，一质量为、带电荷量为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场区域足够大，静止时悬线向左与竖直方向成角小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取．判断小球带何种电荷．求电场强度E 的大小．若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a 的大小．15. 如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q （q>0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g．求（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比；（2）A点距电场上边界的高度；（3）该电场的电场强度大小．。
人教版选修(3-1)《电势差与电场强度的关系》word同步测试
电势差与电场强度的关系同步练习1下列各组物理量中，由电场本身性质决定的是（）A.电场力、电场强度 B .电场力做的功、电势能C.电场强度、电势差D .电势差、电势能2、下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是（ ）A. 在相同距离上的两点，电势差大的其场强必定大B. 任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积C.沿着电场线方向，经过任何相同的 距离电势降落必定相等D. 电势降低的方向必定是电场强度的方向 3、关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C. 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 4、电场中有一条直线，在直线上有M N 两点，若将一试探电荷 Q 从直线外的P 点分别移到M N 两点，电场力对Q 做功相等，则（）A. 该电场若是匀强电场，则 M N 连线一定与电场线平行B. 该电场若是匀强电场，则 M N 连线一定与电场线垂直C.该电场若是由一个点电荷产生的，则 M N 两点的电势和场强都相同D.该电场若是由一个点电荷产生的，则 M N 两点的电势相等，电场强度不同一 5把一个电荷量q = 10 C 的正电荷从A 移到B,电场力做功为零；从 B 移到C ,电场力做功为-1.73 X 10-3J ，则该匀强电场的场强大小和方向是（）A . 865 V / m 垂直 AC 向左B . 865 V / m,垂直 AC 向右 C . iooo V /m 垂直 AB 斜向上D . iooo V / m 垂直 6、如图所示，在电场强度E = 2ooo V / m 的匀强电场中，有三点5、如右图所示，A B C 三点都在匀强电场中,已知 AC 丄 BC, / ABC= 600, BC = 20 cm-6D . -0.12 X 10 J 胪 图AB 斜向下A M 和 B, AM-9=4 cm, MB= 3 cm, AB= 5 cm,且AM边平行于电场线，把一电荷量的正电荷从B移到M点，再从M点移到A点，电场力做功为（）6 6 6A. 0.6 X 10- J B . 0.12 X 10- J C . -0.16 X 10- J7、空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系 O-xyz ，M N P 为电场中的三个点， M 点的坐标（0,a,0），N 点的8、 如图右所示，ABCD 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知 A B C 三点的电势分别是：A =15 V ，;：B=3 V 、：C = -3 V ，由此可以推断 D 点电势;：D是多少伏？I9、 a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。
新课标人教版3-1选修三1.6《电势差与电场强度的关系》同步试题3
第六节、电势差与电场强度的关系学习目标：1理解匀强电场中电势差与电场强度的关系 U=Ed ，并能推导出这个关系式。
2、 会用关系式U=Ed 进行计算。
3、 通过分析寻找物理量之间的内在联系 ，培养分析、推理能力。
学习重点：场强与电势差关系的理解及应用。
学习难点： 场强与电势差关系的理解及应用。
自王学习：1、 电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于 _____________ 与这两点沿__________ 万向上距离的乘积.,[来源*"网]2、 电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 ____________ 与两点沿 ___________ 方向距离的比值，公式 E=3、如图所示将电荷量为 q 的电荷由A 移动到B 点,AB 间距离为d,场强为E, AB 两点间 电势差为U AB , ( 1)求电场力的功。
(2)推导U 和E 的关系.启发引导:【例1】如图14-69所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为一 10-2C 的微则( )A .B 点的电势为 0V[…”]B .电场线方向从右向左C .微粒的运动轨迹可能是轨迹1D .微粒的运动轨迹可能是轨迹 2【例2】如图14— 66所示，A 、B 两点相距10cm , E = 100V/m , AB 与电场线方向夹角0 = 120°,求AB 两点间的电势差.来源 :Z|xx|]【例3】如图14 — 84所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷 Q 为圆心的某一圆周交于B 、C 点，质量为m,带电量为一q 的有孔小球从杆上 A 点无初速下滑，已知 q << Q , AB = h ,小球滑到B 点 时速度大小为 ,3gh .，单位 ____________粒在电场中只受电 场力作用，由A 点移到B 点，动能损失 0.1J,若A 点电势为—10V ,求：(1)小球由A到B过程中电场力做的功.(2)A、C两点的电势差.图14-84当堂达标：1下述关于匀强电场的结论错误的是（）A .公式E= F/q 也适用于匀强电场 B.根据U = Ed 可知，任意两点的电势差与这两点的距离 成正比C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D .匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致 2.关于静电场的说法中正确的是（ ）A .在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B .在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向 C.电荷在等势面上移动时不受电场力D .若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加3.电场中有一条直线，在直线上有 M 、N 两点，若将一试探电荷 Q 从直线外的P 点分别移到M 、N 两点，电场力对 Q 做功相等，则（ ）A .该电场若是匀强电场，则 M 、N 连线一定与电场线平行B .该电场若是匀强电场，则M 、N 连线一定与电场线垂直C.该电场若是由一个点电荷产生的，贝U M 、N 两点的电势和场强都相同D .该电场若是由一个点电荷产生的，则M 、N 两点的电势相等，电场强度不同4. 如图1 — 6— 8中，a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上，b, c 两点间的距离等于 d 、e 两 点间的距离.在 a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为 +Q ，已知在+Q 的电场中b 、c 两点F 列说法正确的是A .电场力做功qU C.电场力做功大于 qU5. 已知空气的击穿电场强度为线，其火花长为1000m ，则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差间的电势差为U ，将另一个点电荷+ q 从d 点移动到e 点的过程中,闪电通过的电荷量为 30C ，则释放的能量 W = J.B .克服电场力做功 qU［学62 X10 V / m ,测得某一次闪电,D .电场力做功小于 qU，**图 1 — 66. 图1 — 6— 9中的实线为电场线，虚线为等势线，a 、b 两点的电势 \ = -50 V ,;：B = -20 V ，贝U a 、b 连线中点c 的电势-c 应为( )7.如图1 — 6—10所示，在电场强度 E = 2000 V/m 的匀强电场中，有三点A 、M 和B ,AM = 4 cm, MB = 3 cm , AB = 5 cm,且AM 边平行于电场线，把一电荷量9q= 2X10-C 的正电荷从B 移到M 点，再从M 点移到A 点，电场力做功为-6 -6A . 0.6 X0 JB. 0.12 TO J -6 -6C. -0.16 W JD. -0.12 10 J&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，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己.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104N/C 时可击昏敌害，身长为50 cm 的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达 _______________ V .9.为使带负电的点电荷 q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B,必须对该电荷施加一个恒力 F,如图 1— 6 —11 所示.若 AB = 0.4 m , a= 37°, q= -3 W0-7C, F= 1.5 W0-4N ,A 点电势 A = 100 V(不计重力，sin 370=0.6, cos370= 0.8)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A 、B 两点的等势线，并标明它们的电势值，求出场强和AB 间的电势差。
人教版高二物理选修3-1第一章 1.6电场强度和电势差的关系 (含答案解析)
1.6电势差和电场强度的关系一、单选题1、如图所示，场强为E的匀强电场中三点，AB＝BC＝d，则()A．UAB＝UBCB．UAB＝UBCC．UAC＝UABD．UAC＝3UBC2、如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面．现有一电子，在电场力作用下由A至C动能减少W，而质子在电场力作用下由A至B动能增加W，则对该匀强电场场强的大小和方向的判定，正确的是()A．E＝，方向垂直BC并由A指向BCB．E＝，方向垂直BC并由A指向BCC．E＝，方向垂直AC并由B指向ACD．E＝，方向垂直AB并由C指向AB3、如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE＝EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则()A． |Wab|＝|Wbc|B． |Wab|＞|Wbc|C．粒子由a点到b点，动能增加D．a点的电势较b点的电势低4、在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则()A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒5、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、C、D三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V，正六边形所在平面与电场线平行.则()A．E点的电势与C点的电势相等B．UEF与UBC相同C．电场强度的大小为V/mD．电场强度的大小为20V/m6、真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断中正确的是()A．x＝a点的电势高于x＝2a点的电势B．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1C．点电荷M、N一定为异种电荷D．x＝2a处的电势一定为零7、空间有一沿x轴分布的电场，其电势φ随x变化如图，下列说法正确的是()A．x1和－x1两点的电势相等B．x1点的电场强度比x3点电场强度小C．一正电荷沿x轴从x1点移动到－x1点，电势能一直增大D．一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点，电场力先做正功再做负功二、多选题8、（多选）图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（）A．粒子在M点的速度小于在N点的速度B．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能C．M点的电势高于N点的电势D．M点的电场强度大于N点的电场强度9、（多选）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φa、φb和φc，φa＞φb＞φc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，可知（）A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．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，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少10、(多选)如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现将与Q大小相同、电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，若两小球可视为点电荷．在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是A．小球P的速度一定先增大后减小B．小球P的机械能一定在减少C．小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零D．小球P与弹簧系统的机械能一定增加11、(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷()A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大12、(多选)某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则()A．在O～x1之间不存在沿x方向的电场B．在O～x1之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场三、计算题13、如图所示，直角三角形ABC为某斜面体的横截面，已知斜面高为h，上表面光滑，与水平面夹角为∠C＝30°，D为底边BC上一点，AD与竖直方向的夹角∠BAD＝30°，D点处静置一带电荷量为＋Q的点电荷．现使一个带电荷量为－q、质量为m的小球从斜面顶端由静止开始运动，则小球到达C点时的速度为多大？答案解析1、【答案】D【解析】由U＝Ed可求出UBC＝Ed cos 60°＝Ed，UAB＝Ed＝2UBC，UAC＝UAB＋UBC＝UAB＝3UBC，故D 项正确．2、【答案】A【解析】电子在电场力作用下由A到C，克服电场力做功为W，则质子从A到C电场力做功为W，而质子从A到B电场力做功也为W，因此B、C两点是等势点，B、C的连线为匀强电场的等势线，电场线垂直于BC，电场强度的方向从A指向BC.由W＝eU＝eEd＝eE·a可解得E＝.3、【答案】B【解析】由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U＝Ed知|Uab|＞|Ubc|，而W＝qU，所以|Wab|＞|Wbc|，则A错误，B正确．；粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C错误．从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D错误．4、【答案】B【解析】因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，则知小球带正电，故A错误，B正确；小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误；由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误．故选B.5、【答案】C【解析】A、D两点电势分别为1.0 V和3.0 V，则AD中点O的电势为2.0 V，C点与O点等势，C与E不等势，A错误；UEF和UBC大小相同，但正负不同，B错误；电场强度E＝＝V/m，C正确，D错误.6、【答案】B【解析】由于不知道M、N的所带电荷的性质，故需要讨论，若都带正电荷，则0～2a场强的方向向右，而沿电场线方向电势降低，故x＝a点的电势高于x＝2a点的电势；若都带负电荷，则0～2a场强的方向向左，故x＝a点的电势低于x＝2a点的电势，故A错误．M在2a处产生的场强E1＝，而N在2a处产生的场强E2＝，由于2a处场强为0，故E1＝E2，所以QM＝4QN，故B正确．由于M、N之间的场强的方向相反，故点电荷M、N一定为同种电荷，故C错误．由于电势是一个相对性的概念，即零电势的选择是任意的，人为的，故x＝2a处的电势可以为零，也可以不为零，故D错误．7、【答案】D【解析】电势的正负表示大小，由图可知，x1的电势是正值，－x1点电势是负值，故x1点的电势比－x1点的电势高，故A错误；图象的斜率等于场强大小，由图可知，x1处的斜率比x3处的斜率大，故x1点的电场强度比x3点电场强度大，故B错误；电荷的电势能为E＝φq，一正电荷从电势高处向电势低处移动，电势能减小，即一正电荷沿x轴从x1点移动到－x1点，电势能一直减小，故C错误；x1处的电势低于x2处的电势，故电场由x2处指向x1处，x2处的电势高于x3处的电势，故电场由x2处指向x3处，一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点，受到的电场力先向右，后向左，即电场力的方向先与位移相同，后与位移相反，故电场力先做正功再做负功，故D正确．8、【答案】AC【解析】由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点的速度，故A正确，B错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，所以M点的电势高于N点的电势.故C正确；M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，故D错误，故选A、C.9、【答案】AC【解析】据题φa＞φb＞φc，可知这个电场是正点电荷产生的，电场强度方向由a指向c，粒子从K 到L的过程，电场力方向与速度方向的夹角大于90°，则电场力做负功，电势增加．故A、C正确．从图中可以看出，从L到M的过程中，粒子先向圆心运动，后离开圆心，电场力先做负功，后做正功，动能先减小后增加，电势能先增大减小．故B、D错误．10、【答案】AD【解析】在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，弹簧弹力不断增大，而库仑力不断减小，合力先向下，后向上，小球先沿斜面加速向下运动，后减速向下运动，当弹簧压缩量最大时，小球静止，故A正确；本题涉及到动能、重力势能、弹性势能以及电势能的变化，弹性势能和电势能的总和可能减小，那小球的动能和重力势能之和可能增大，也就是小球P的机械能可能增大，故B错误；小球P的速度一定先增大后减小，当P的加速度为零时，速度最大，所以小球P速度最大时所受弹簧弹力、重力沿斜面向下的分力和库仑力的合力为零，故C错误；根据能量守恒定律知，小球P的动能、重力势能、电势能和弹簧弹性势能的总和不变，因为在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，Q对P的库仑斥力做正功，电势能减小，所以小球P与弹簧系统的机械能一定增加，故D正确．11、【答案】BC【解析】x2～x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；x1～x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x3处电势能较大，B正确；由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故C正确，D错误．12、【答案】AC【解析】由电场的基本性质可知，O～x1间为等势面(体)，故A对，B错．由电势的线性减小可知x1～x2间存在着沿x方向的匀强电场，故C对，D错．13、【答案】【解析】点电荷Q周围的等势面为以Q为圆心的同心圆，又由几何关系可知，AD＝CD，因此A、C在同一等势面上，即A、C两点电势相等，则小球在A、C两点的电势能相等；由能量守恒定律可知，从A到C过程中，由动能定理得：mgh＝mv2，解得：v＝.。
人教版高中物理选修3-11.6《电势差与电场强度的关系》测试题.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）1.6《电势差与电场强度的关系》测试题（选修3-1） 一选择题：1．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 ．电势减小的方向必是场强的方向D ．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大2．对公式U ＝Ed 的理解，下列说法正确的是 ( )A ．在相同的距离上的两点，其电势差相等B ．此公式适用于所有的电场中的问题C ．公式中的d 是通过两点的等势面的垂直距离D ．匀强电场中，沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等3．下述关于匀强电场的说法正确的是 ( )A ．公式E ＝qF 也适用于匀强电场 B ．根据U ＝Ed 可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比C ．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D ．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致4．如图为匀强电场的等势面，相邻等势面相距2cm ，则该匀强电场 ( )A ．方向竖直向下，场强E ＝100V/mB ．方向水平向左，场强E ＝100N/CC ．方向竖直向上，场强E ＝100V/mD ．方向水平向右，场强E ＝100V/m5．如图所示，在场强为E 的水平方向的匀强电场中有A 、B 两点，AB 连线长为L ，连线与电场线夹角为α，则A 、B 两点的电势差U AB 等于 ( )A ．零B ．ELC ．EL sin αD ．EL cos α6．如图所示，有竖直向下的匀强电场，A 、B 两等势面间距离为5cm ，电势差为25V ，在电场中P 点固定放置电量为5×10-9C 的负点电荷，此时电场中有一点场强为零，此点在P 点的 ( )A ．上方30cm 3V 1V -1V -3V E A Bα ABEB ．下方30cmC ．上方25cmD ．下方25cm7．带电粒子质量为m ，带电量为q ，它仅在电场力作用下，从电场中的A 点运动到B 点，速度从v A 变到v B ，则下列关于A 、B 两点间电势差U AB 的说法中正确的是 ( )A ．只有电场是匀强电场，才能求出U ABB ．如果电场是点电荷形成的电场，可以求出U ABC ．无论什么样的电场，都可能求出U ABD ．条件不足，无法求出U AB8．在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场，一个带电液滴，恰巧在电场中静止，已液滴所带电量为3.2×10-19C ，重力为1.6×10-14N ，若板间距为10mm ，则两板间的电压为( )A ．500VB ．1000VC ．1500VD ．2000V二、填空题：1．如图所示，A 、B 两点相距0.1m ，AB 连线与电场线的夹角θ＝60°， 匀强电场的场强E ＝100V/m ，则A 、B 间电势差U AB ＝__________V 。
高中物理人教版选修3-1 第一章第6节电势差和电场强度的关系同步练习题
高中物理选修3－1第一章第6节电势差和电场强度的关系同步练习1. 如图所示，长为L 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q 、质量为m 的小球以初速度v 0从斜面底端A 点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B 点时，速度仍为v 0，则（ ）A. 小球在B 点的电势能一定大于在A 点的电势能B. A 、BC. D. 若该电场是由放置在C 点的点电荷Q 产生，则θ为45°2. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动，其电势能E p 随位移x 变化的关系如图所示，其中0～x 2段是对称的曲线，x 2~x 3段是直线，则下列说法正确的是（ ）A. x 1处电场强度为正值B. x 1、x 2、x 3处电势1ϕ、2ϕ、3ϕ的关系为123ϕϕϕ>>C. 粒子在0～x 2段做匀变速运动，x 2 ~x 3段做匀速直线运动D. x 2~ x 3段是匀强电场3. 如图所示，匀强电场中有一梯形ABCD ，其中AB=2cm 、CD=4cm ，A.B.C 三点电势分别为φA = 12V 、φB =6V 、φC =3V ，则下列说法正确的是（ ）A. 若一电子从A点移动到D点，它将克服电场力做功3eVB. 将一电子从A点移动到D点，电场力做功5eVC. 匀强电场场强的最小值为3×l02V/mD. 匀强电场场强的最小值为2×102V/m4. 如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势差满足U OP＝25 sinθ（V），则该匀强电场的大小和方向分别为（）A. 5 V/m，沿x轴正方向B. 500V/m，沿y轴负方向C. 500 V/m，沿y轴正方向D. 2502V/m，沿x轴负方向5. 如图所示，Q是一个带负电的固定点电荷，a、b、c、d是在同一直线上的四个点，a、b两点间的距离等于c、d两点间的距离，则下列说法正确的是（）A. a点场强大于b点场强，a点电势高于b点电势B. a点场强大于b点场强，a点电势低于b点电势C. a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差D. a 、b 两点间的电势差小于c 、d 两点间的电势差6. 下图所示为匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25cm ，由此可确定电场强度的方向及大小为（ ）A. 竖直向下，E ＝0.4N/CB.水平向右，E ＝0.4N/CC.水平向左，E ＝40N/CD.水平向右，E ＝40V/m7. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面间的夹角为θ ，极板间距为d ，带负电的微粒质量为m 、带电量为q ，从极板M 的左边缘A 处以初速度v 0水平射入，沿直线运动并从极板N 的右边缘B 处射出，则（ ）A. 微粒到达B 1B. 微粒的加速度大小等于θsin gC.D. 微粒从A 点到B 8. 如图所示的匀强电场中，有a 、b 、c 三点，ab 间距离8cm ab L =，bc 间距离14cm bc L =，其中ab 沿电场方向，bc 和电场方向成60°角。
人教版物理选修3-1同步测试第1章 6电势差与电场强度的关系
第一章 静电场6电势差与电场强度的关系A 级 抓基础1．下列说法正确的是( )A ．根据E ＝Fq，可知电场中某点的场强与电场力成正比B ．根据E ＝kQr 2，可知点电荷在电场中某点产生的场强与该点电荷的电量Q 成正比C ．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强D ．根据U ＝Ed ，可知同一电场中两个点的距离越远，它们之间的电势差越大解析：电场中某点的场强由电场自身决定，与F 或q 无关，A 错；点电荷在某点产生的场强大小与场源电荷量成正比，与该点到场源电荷的距离的二次方成反比，B 对；合电场的场强可能比分电场的场强大，也可能小于分电场的场强，或与分电场的场强大小相等，C 错；在匀强电场中，若沿电场线方向上两点间的距离越远，则它们间的电势差就一定越大，在不同方向上该关系不成立，D 错．答案：B2．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104V/m ，可击昏敌害．身长50 cm 的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达( )A ．10 VB ．500 VC ．5 000 VD ．10 000 V解析：由U ＝Ed ＝104×50×10－2V ＝5 000 V. 答案：C3．(多选)在一个匀强电场中有a 、b 两点，相距为d ，电场强度为E ，把一个电荷量为q 的负电荷由a 移到b 点时，电场力对电荷做正功W ，以下说法正确的是( )A ．a 点电势比b 点电势低B ．a 、b 两点电势差大小为U ＝EdC ．a 、b 两点电势差大小为U ＝WqD ．该电荷在b 点电势能较在a 点大解析：由题意知，电场力做正功W ，逆着电场线移动电荷，A 对；电势能减少，D 错；a 、b 两点连线不一定是沿电场线方向，B 错；由静电力做功与电势差的关系知，C 对．答案：AC4．(多选)如图所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 向C 运动时的速度越来越小，B 为线段AC 的中点，则有( )A ．电子沿AC 运动时受到的电场力越来越小B ．电子沿AC 运动时它具有的电势能越来越大 C ．电势φA >φB >φCD ．电势差U AB ＝U BC解析：由A 到C ，电子的速度越来越小，可知其动能越来越小，电势能越来越大，电场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由A 到C ，由此可知这是－Q 形成的电场，因此越靠近－Q ，电场线越密，电场强度也就越大，电子所受电场力也就越大，所以A 不对，B 对．又因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以C 对．又因为此电场不是匀强电场，沿电场线方向电势不是均匀降落，故U AB ≠U BC ，所以D 错，故B 、C 正确．答案：BC5．如图所示，在匀强电场中，电荷量q ＝5.0×10－10C 的正电荷，由a 点移到b 点和由a 点移到c 点电场力做功都是3.0×10－8J ，已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形，ab ＝20 cm ，∠a ＝37°，∠c ＝90°，求：(1)a 、b 两点的电势差U ab ；(2)匀强电场的电场强度大小和方向．解析：(1)因为正电荷q 从a 到b 和从a 到c 电场力做功相等，所以由W ＝qU 可得U ab ＝U ac ，b 、c 两点在同一等势面上，根据电场线与等势面垂直，得到场强方向与ac 平行，垂直指向bc.U ab ＝W ab q ＝3.0×10－85.0×10－10 V ＝60 V.(2)由U ＝Ed 可得，E ＝U d ＝U ac ＝600.2×cos 37° V/m ＝375 V/m. 电场强度方向平行于ac ，垂直指向bc 边向右．B 级 提能力6．如图所示，匀强电场的电场强度为1×103N/C ，ab ＝dc ＝4 cm ，bc ＝ad ＝3 cm ，则下述计算结果正确的是( )A．ab之间的电势差为4 000 VB．ac之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是－0.25 J答案：C7．(多选)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中A、B、C三点的电场强度分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有( )A．φA>φB>φC B．E A>E B>E CC．U AB<U BC D．U AB＝U BC解析：沿电场线方向，电势越来越低，所以A点电势最高，C点电势最低，A正确．电场线越密集的地方电场强度越强，由图可知，C点电场强度最强，A点电场强度最弱，B错误．由于BC间的电场强度大于AB间的电场强度，由U＝Ed可知，U AB<U BC，C正确，D错误．答案：AC8.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，规定无穷远处电势为零，则下列关于x轴上的电场强度、电势、电势能的说法中正确的是( )A．O点的电场强度为零，电势为零B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势降低D．一正电荷以初速度v0从O点沿x轴正方向射入电场，则电场力对该电荷做负功，电势能增加解析：O点的电场强度为零，电势最高，选项A错，B对；根据带电圆环周围的电场分布特点，从O 点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势降低，选项C错；一正电荷以初速度v0从O点沿x轴正方向射入电场，则电场力对该电荷做正功，电势能减小，选项D错．答案：B9.某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP 和φQ，则( )A ． E P <E Q ，φP >φQB ．E P >E Q ，φP <φQC ．E P >E Q ，φP >φQD ．E P <E Q ，φP <φQ解析：由图Q 点电场线密，电场强度大，E Q >E P ，PQ 在同一条电场线上，沿电场线的方向电势降低，φP>φQ .答案：A10．如图所示，两水平边界M 、N 之间存在竖直向上的匀强电场．一根轻质绝缘竖直细杆上等间距地固定着A 、B 、C 三个带正电小球，每个小球质量均为m ，A 、B 带电量为q 、C 带电量为2q ，相邻小球间的距离均为L.A 从边界M 上方某一高度处由静止释放，已知B 球进入电场上边界时的速度是A 球进入电场上边界时速度的2倍，且B 球进入电场后杆立即做匀速直线运动，C 球进入电场时A 球刚好穿出电场．整个运动过程中杆始终保持竖直，重力加速度为g.求：(1)匀强电场的电场强度E ； (2)A 球进入电场上边界的速度v 0； (3)C 球经过边界N 时的速度．解析：(1)B 球进入电场后杆立即做匀速直线运动，由3mg ＝2Eq 知，E ＝3mg2q .(2)A 球进入电场到B 球进入电场由3mgL －EqL ＝12×3m(2v 0)2－12×3mv 20知，v 0＝gL3. (3)由受力分析可知，C 球在电场中先减速再匀速， 从A 球进入电场到C 球穿出电场由3mg·4L－4Eq·2L＝12×3mv 21－12×3mv 20知，v 1＝gL3.。
1.6 电势差与电场强度的关系(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练
1.6电势差与电场强度的关系同步训练一、单选题(共30分)1．(本题3分)如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场方向如图中箭头所示，M ，N ,Q 是以直电场线上一点O 为圆心的同一圆周上的三点,OQ 连线垂直于MN .以下说法正确的是 A ．O 点电势高于Q 点电势B ．O 、M 间的电势差等于N 、O 间的电势差C ．将一正电荷由M 点移到Q 点，电荷的电势能增加D ．在Q 点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ 垂直的方向竖直向上2．(本题3分)如图所示，空间中存在匀强电场，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 为立方体的八个顶点，立方体的边长为2cm,现将一电荷量为10-8C 的正电荷由A 移到B,电场力做功3×10-10J,由A 移到E 电场力做功为0,另将电荷量为10-8C 的负电荷由D 移到A 电场力做功3×10-10J,则下列关于电场强度的大小和方向说法正确的是（ ） A ．N/C,由A 指向CB ．322N/C,由D 指向B C ．32N/C,由D 指向B D ．32N/C,由C 指向A3．(本题3分)如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 是在匀强电场中一个边长为2cm 的正六边形的六个顶点，该六边形所在平面与电场线(图中没有画出)平行．如果已知A 、C 、E 三点的电势分别为2V -、0V 、2V ，则下列说法正确的是( )A ．通过CD 和AF 的直线应为电场中的两条等势线B ．匀强电场的场强大小为200/V mC ．匀强电场的场强方向为由D 指向BD ．将一个电子由D 点移到A 点，其电势能将减少196.410J -⨯4．(本题3分)如图所示，在匀强电场中，场强方向与△abc 所在平面平行，ac ⊥bc ，∠abc ＝60°，ac ＝0.2 m ．一个电荷量q ＝1×10－5 C 的正电荷从a 移到b ，电场力做功为零；同样的电荷从a 移到c ，电场力做功为1×10－3 J ．则该匀强电场的场强大小和方向分别为( ) A ．500 V/m 、沿ab 由a 指向b B ．500 V/m 、垂直ab 向上 C ．1000 V/m 、垂直ab 向上 D ．1000 V/m 、沿ac 由a 指向c5．(本题3分)a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a 点的电势是20V ，b 点的电势是24V ，d 点的电势是4V ，如图．由此可知，c 点的电势为（ ） A ．4VB ．8VC ．12VD ．24V6．(本题3分)如图所示，电场中有a 、b 两点，则下列说法中正确的是（ ） A ．电势φa ＜φb ，场强E a ＜E b B ．电势φa ＞φb ，场强E a ＞E bC ．将电荷-q 从a 点移到b 点电场力做负功D ．将电荷-q 分别放在a 、b 两点时具有的电势能E pa ＞E pb 7．(本题3分)下列说法中正确的是A ．将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B ．在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C ．电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D ．沿着负点电荷的电场线方向,电势升高8．(本题3分)如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（ ）A ．粒子在三点所受的电场力相等B ．粒子必先过a ，再到b ，然后到cC ．粒子在三点的电势能大小关系为pc pa pb E E E ＞＞D ．粒子在三点的机械能必定相等9．(本题3分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q ，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m ，电量为q 的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b ，离左板的距离为2b ，如图所示，则（ ） A ．小球受到电场力为254kQqbB ．若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小C ．若将细绳剪断，小球经2tan bg θ时间到达负极D ．小球带正电，极板之间的电场强度大小为11mgsin f ma θ-=10．(本题3分)如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，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二、多选题(共24分)11．(本题4分)如图所示，在匀强电场中，A 、B 、C 、D 、E 、F 六个点是一位于纸平面内的正六边形的顶点，电场方向沿纸平面，已知正六边形 ABCDEF 的边长为1cm ，A 、C 、D 三个顶点的电势分别为2V 、5V 、4V ，则（ ） A ．匀强电场的电场强度为200V/m B ．E 点的电势为4VC ．电荷量为-2×10-3C 的电荷从A 移动到E 电势能增加2×10-3JD ．电荷量为-2×10-3C 的电荷从A 移动到B 电场力做功4×10-3J12．(本题4分)沿x 轴方向存在一静电场，电场强度的大小关于位置的变化规律如图所示(图线为正弦图线)，则下列说法正确的是( ) A ．Ob 两点的电势差等于Od 两点的电势差 B ．a 、c 两点的电势相等C ．电子在O 点的电势能大于电子在c 点的电势能D ．质子由a 点沿x 轴运动到c 点的过程中，电场力先做负功再做正功13．(本题4分)两个点电荷1Q 和2Q 固定在x 轴上O 、D 两点，两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示（OB BD >），取无穷远处电势为零，由图可知（ ） A ．B 点电场强度为零B ．1Q 为负电荷，2Q 为正电荷C ．1Q 电量一定大于2Q 电量D ．将电子沿x 轴从A 点移到C 点，电场力一直做正功14．(本题4分)如图所示，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（ ）A ．a 点的场强一定大于b 点的场强B ．a 点的电势一定大于b 点的电势C ．a 、b 两点电势差一定等于Ed （E 为a 点场强）D ．a 、b 两点电势差等与单位正电荷由a 点沿任意路径移到b 点的过程中电场力所做的功 15．(本题4分)空间存在匀强电场，在电场中建立Oqyz 空间坐标系如图所示，a 、b 、c 三点分别在三个坐标轴上，距离原点O 的距离2a c r r cm ==，23b r cm =，d 点在yOz 平面上，且.db Ob ⊥将带电荷量为162.510q C -=+⨯的试探电荷从d 点移到b 点电场力做功为零，从a 点移动到b 点电场力做功141.210W J -=-⨯，bO 间电势差24bO U V =，由此可判断( ) A ．空间电场强度的方向沿x 轴正方向 B ．空间电场强度的大小为28310/V m ⨯ C ．cO 间电势差24cO U V =D ．电场中的等势面垂直于xOy 平面16．(本题4分)在光滑水平面内有一沿x 轴方向的静电场，其电势φ随坐标x 变化的图线如图所示(φ0、－φ0、x 1、x 2、x 3、x 4均已知)．现有一质量为m 、电荷量为q 的带负电小球(不计重力)从O 点以某一未知初速度v 0沿x 轴正方向射出，则下列说法正确的是( )A ．在0～x 1间的电场强度沿x 轴正方向、大小为011E x ϕ=B ．在x 1～x 2间与在x 2～x 3间电场强度相同C ．只要v 0＞0，该带电小球就能运动到x 4处D ．只要v 0＞2q mϕ0，该带电小球就能运动到x 4处 三、解答题(共46分)17．(本题8分)如图所示，在匀强电场中，电荷量q ＝5×10－10 C 的正电荷，由a 点移到b 点和由a 点移到c 点，静电力做功都是4×10－8 J ．已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形，a 、b 两点的距离d ab ＝10cm ，∠a ＝37°，∠c ＝90°，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）a 、b 两点的电势差U ab ； （2）匀强电场场强E 的大小和方向．18．(本题9分)如图所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，AB ＝4 cm ，BC ＝3 cm.把电荷量q ＝－2×10－10C 的点电荷由A 点移到B 点，电场力做功W 1＝4.8×10－8J ；再由B 点移到C 点克服电场力做功W 2＝4.8×10－8J 。
【高中物理】1.6 电势差与电场强度的关系 练习 新人教版选修3-1
高中物理1.6 电势差与电场强度的关系练习新人教版选修3-1 基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)1．关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是( )A．任意两点间的电势差，等于电场强度和这两点间距离的乘积B．沿电场线方向，任意相同距离上电势降落必定相等C．电势降低的方向必是电场强度方向D．距离相同的两点上，电势差大的两点间其电场强度也大答案：B解析：公式E＝Ud中“d”是沿电场强度方向上两点的距离，由此很容易判断出A错，D错，B项正确，电场强度的方向是电势降低“最快的”方向而不是指电势降低的方向，故C项错误。
2.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1m 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θ。
若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E＝100V/m，则O、P两点的电势差可表示为( )A．U OP＝－10sinθ(V) B．U OP＝10sinθ(V)C ．U OP ＝－10cos θ(V)D ．U OP ＝10cos θ(V)答案： A 解析： 由于电场强度方向向下， 据题可知U OP <0， 则U OP ＝－ER sin θ＝－100×0.1sin θ(V)＝－10sin θ(V)， 故正确答案为A 。
3．在一个匀强电场中有a 、 b 两点相距为d ， 电场强度为E ， 把一个电量为q 的负电荷由a 移到b 点时， 电场力对电荷做正功W ， 以下说法正确的是( )①a 点电势比b 点电势低②a 、 b 两点电势差大小为U ＝Ed③a 、 b 两点电势差大小为U ＝W q④该电荷在b 点电势能较a 点大A ．①②B ．②③C ．①③D ．③答案： C解析： 由题意电场力做正功W ， 逆着电场线移动电荷， ①对； 电势能减少， ④错； a 、 b 两点连线不一定是沿电场线方向， ②错； 由静电力做功与电势差的关系， ③对。
人教物理选修3-1同步配套练习：1.6电势差与电场强度的关系
6电势差与电场强度的关系课时过关·能力提升一、基础巩固1.关于匀强电场中电场强度和电势差的关系,正确的是()A.电场强度越大,则任意两点间的电势差也越大B.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积C.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降低必定相等D.电势降低的方向必定是电场强度的方向答案:C2.下列静电学公式中,F、q、E、U、r和d分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差及距离,①F=A.它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B.①②③只对点电荷或点电荷电场成立,④对任何电场都成立C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场成立D.①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立答案:C3.某一电场的电场线和等势面分布情况如图所示,图中实线表示电场线,虚线表示等势线,过a、c两点的电势分别为φa=5 V、φc=3 V,那么a、c连线的中点b的电势φb为() A.φb=4 V B.φb>4 VC.φb<4 VD.上述情况都有可能解析:由电场线的分布可知,ab段的平均电场强度要大于bc段的平均电场强度,又因ab=bc,所以移动电荷时电场力做的功W ab>W bc。
再根据U U ab>U bc,所以b点的电势应小于4 V,故本题选C。
答案:C4.(多选)如图所示,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2 m。
正点电荷q=10-6 C从A移到B,电场力做功为2×10-6 J,则()A.该电场的电场强度为10 V/mB.该电场的方向由A向BC.A、B间的电势差为10 VD.B点的电势比A点的高解析:根据电势差公式有U AB V,由此看出A点的电势高于B点的电势,电场方向由A向B。
根据E10 V/m。
答案:AB5.如图所示,匀强电场的电场强度为1×103 N/C,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.ab之间的电势差为4 000 VB.ac之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,电场力做功为零D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-0.25 J答案:C6.如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上的三点,且C点为AB的中点。
高中物理 1.6 电势差与电场强度的关系同步练习3 新人教版选修3-1
电势差与电场强度的关系l.平行金属板A与B相距5cm，电源电压为lOV的电源与两板连接，则与A板相距1cm 的C 点的场强为 ( )A.1000V/mB.500V/mC.250V/mD.200V/m2.如图16—1所示，匀强电场场强为E，A与B两点间距离为d与电场线夹角为α，则A与B两点间电势差为 ( )A.EdB.EdcosαC.EdsinαD.Edtanα3.关于场强的公式:①E=F/q②E=kQ/r2③E=U/d的适用范围,下列说法中正确的是( )A.三个公式都只能适用于真空中．B.公式②只能适用于真空中，公式①和③在真空和介质中都适用．C.公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空和介质中都适用．D.公式①适用任何电场．公式②只适用真空中点电荷的电场，公式③只适用匀强电场．4.在静电场中 ( )A.场强处处为零的区域内，电势一定处处相等。
B.场强处处相同的区域内，电势也一定处处相等．C.电势降低的方向一定是场强方向．D.同一电场中等势面分布越密的地方，场强一定越大．5．如图16-2所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的正电荷在等势面L3上某点的动能为20J,运动至等势面L1上的某一点时动能变为0，若取L2为零等势面，则此电荷的电势能为4J时，其动能为（）A.16JB.10JC.6JD.4J6.在真空中，光滑绝缘水平面上有A、B两个点电荷相距为L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动，开始时，A的加速度为a，经过一段时间B的加速度大小也为a，且速率为V。
那么此时两点电荷间距离为__________，A的速率为_________,这两个点电荷的电势能减少了__________7．如图16-3所示，在匀强电场中，过O点作线段OA=OB=OC=OD=10cm：已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7V、8V、7V、5V,则匀强电场的大小和方向最接近于( )70V/m，沿OA方向 B.70V/m，沿OC方向．C.80V/m，沿OB方向D.80V/m，沿BO方向．8.如图16-4所示，平行实线代表电场线，方向未知，带电量为10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J,若A点电势为-10V，则 ( ) A．B点电势为零． B.电场线方向向左．C.电荷运动轨迹可能是图中曲线①．D.电荷运动轨迹可能是图中曲线②．9.如图16-5所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度Vo竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差VAB＝___________·10．如图16-6所示,小球质量为m，带电量为q，悬挂小球的丝线与竖直方向成θ角时，小球恰好在匀强电场中静止不动，丝线长度为L，现在将小球拉回到悬线竖直的方向上来，则拉力至少要做功为___________11．在匀强电场中，带正电量6X10-6C的粒子受到外力F作用从A点移到B点，位移为10cm，A点比B点电势高300V，带电粒子的动能增加3.6XIO-3J，则外力做的功是_________，电场强度的最小值是____________12．如图16-7所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20ev，飞经等势面C时，电势能为-10ev，飞至等势面B时速度恰好为零，己知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法不正确的是（）A．等势面A的电势为-10V．B. 匀强电扬的场强为200V／m．C. 电子再次飞经D等势面时，动能为10evD．电子的运动为匀变速直线运动．13．如图16-8所示，在水平向右、场强为E的匀强电场中，放一半径为R，原来不带电的金属球，G、F分别为球面上两点，且G、F连线与电场方向夹角为θ，GF=2R，则下列说法中正确的是(其中图中A、B两点中有一点是接地的) ( )A．G、F两点的电势差为2REcosθ．B．G、F两点处的场强都是水平向右C. 如把球接地，则球可能带负电．D. 如把球接地，则球可能带正电．14．如图16-9所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，带电量为+q，质量为m的小球，以初速度Vo从斜面底端的A点开始沿斜面上滑，当达到斜面顶端的B点时，速度仍为Vo，则 ( )A. A、B两点间的电势差一定等于mgLsinθ／q．B．小球在B点的电势能一定大于A点的电势能．C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/q．D. 若该电场是斜面中点正上方某点Q的点电荷产生的，则Q一定是负电荷15．如图16-10所示，半径为R的绝缘光滑圆环竖直固定在水平向右的匀强电场中，环上套有一质量为m、带正电的小球，己知球所受静电力为其重力的3/4倍，今将小球由环的最低点A处由静止释放，则小球能获得的最大动能为多少?16．在竖直平面内有一竖直向下的匀强电场，质量为m的带正电的小球以速度V0从O点OX轴水平射人电场后恰好通过A点，如图16-11，则小球过A点时动能为多少?17．如图16-12所示，带电量为q＝10-6C的滑块质量为m=10-3kg，滑块与平台间的动摩擦因数为μ＝0.2，在水平均强电场力的作用下沿高度为h=5m的绝缘平台向右做匀速直线运动，滑块落地点到平台边缘的水平距离为S＝5米，己知g＝10m/s2，求：(1)电场强度E;(2)滑块在平台上运动的速度V0(3)滑块落地时的动能．答案DBBDAD CL22V 2 23mV C ABCq h H g V m 2)](2[20+-)1cos sin (tan -+θθθmgl3108.1-⨯ 3100.3⨯ CCD AD4mgRE K =672mV 17；C N /1023⨯ 4m/s J 2108.6-⨯。
高二物理同步训练：1.6《电势差与电场强度的关系》(新人教版选修3-1)
高二物理同步训练试题解析一、选择题1．如图1－6－14为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2 cm ，则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )图1－6－14A ．E ＝100 V/m ，竖直向下B ．E ＝100 V/m ，竖直向上C ．E ＝100 V/m ，水平向左D ．E ＝100 V/m ，水平向右解析：选C.电场方向与等势面垂直且指向电势降低的方向，故电场方向水平向左，由U ＝Ed 可得：E ＝U d ＝22×10－2V/m ＝100 V/m ，故C 正确．2.如图1－6－15所示，圆O 所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行．一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A 点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，图中AB 是圆的一条直径，∠BAC ＝30°，已知只有当该微粒从图中C 点处离开圆面时，动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为( )图1－6－15A ．沿A →B 方向 B ．沿A →C 方向 C ．沿O →C 方向D ．沿B →C 方向解析：选C.由W ＝Uq 可知，微粒由A 射入到从C 离开圆面时，动能最大，说明A 、C 两点的电势差最大，故知C 点为圆上电势最低的点，过C 的切线为电势最低的等势面，故电场方向为沿O →C 方向，C 正确．3.(2011年湖北黄冈质检)如图1－6－16所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O 和等分点a 的电势、电场强度的相关描述正确的是( )图1－6－16A ．a 点的电势为6 VB ．a 点的电势为－2 VC ．O 点的场强方向指向a 点D ．O 点的场强方向指向电势为2 V 的点解析：选AD.由匀强电场特征可知：在匀强电场中，沿某一直线若存在电势变化，则沿与该直线平行的其他直线也会存在相同的电势变化规律，所以有10 V －6 V ＝φa －2 V ，解得φa ＝6 V ，选项A 正确、B 错误；O 点与a 点处于同一等势面上，所以O 点场强方向垂直O 与a 连线指向电势为2 V 的点，选项C 错误、选项D 正确．4．如图1－6－17中，a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上，b 、c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离．在a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q ，已知在＋Q 的电场中b 、c 两点间的电势差为U ，将另一个点电荷＋q 从d 点移动到e 点过程中，下列说法正确的是( )图1－6－17A ．电场力做功qUB ．克服电场力做功qUC ．电场力做功大于qUD ．电场力做功小于qU解析：选D.离点电荷＋Q 越远，电场越弱，由U ＝Ed 可得U de <U bc ＝U ，故将＋q 由d 移到e 点，电场力做正功，且小于Uq ，D 正确．5．如图1－6－18中A 、B 、C 三点都在匀强电场中，已知AC ⊥BC ，∠ABC ＝60°，BC ＝20cm ，把一个电荷量q ＝10－5C 的正电荷从A 移到B ，静电力做功为零，从B 移到C ，静电力做功为－1.73×10－3J ，则该匀强电场的场强大小和方向是( )图1－6－18A ．865 V/m ，垂直AC 向左B ．865 V/m ，垂直AC 向右 C ．1000 V/m ，垂直AB 斜向上D ．1000 V/m ，垂直AB 斜向下解析：选D.把电荷q 从A 移到B ，静电力不做功，说明A 、B 两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB 即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项A 、B 不正确．U BC ＝W BC q ＝－1.73×10－310－5V ＝－173 V ，B 点电势比C 点低173 V ，因电场线指向电势降低的方向，所以场强的方向必垂直于AB 斜向下，场强大小E ＝U d ＝U B C sin60°＝1730.2 ×32V/m＝1000 V/m ，因此选项D 正确，C 错误．6．如图1－6－19所示，一条绝缘细线，上端固定，下端拴一个质量为m 的带电小球．将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E ，方向水平向右．当细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡状态，则小球所带的电荷量为( )图1－6－19A.mgE sin α B.mgE c os α C.mgE tan α D.mg Ecot α 解析：选C.对小球受力分析如图所示，由物体的平衡条件得： F cos α＝mg F sin α＝Eq可得：q ＝mgEtan α，故C 正确．7.如图1－6－20所示，在沿x 轴正向的匀强电场E 中，有一动点A 以O 为圆心，r 为半径做逆时针转动，当OA 与x 轴正向成θ角时，O 、A 两点间的电势差为 ( )图1－6－20A ．U OA ＝ErB ．U OA ＝Er sin θC ．U OA ＝Er cos θD ．U OA ＝－Er cos θ解析：选C.由图可知OA 沿场强方向的距离d ＝OA cos θ＝r cos θ，故U OA ＝Ed ＝Er cos θ.故C 正确．8．如图1－6－21所示，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OM ＝MN .P 点在y 轴右侧，MP ⊥ON .则( )图1－6－21A ．M 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C ．M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D ．在O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做直线运动解析：选AD.作出过点M 的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A 正确．将负电荷从O 点移到P 点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B 错误．由E ＝U /d 及电场线疏密程度知O 、M 两点间电势差应大于M 、N 两点间电势差，C 错误．沿y 轴上各点场强方向相同，故从O 点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y 轴正方向的外力，D 正确． 9.如图1－6－22所示，空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为－q 的质点(重力不计)．在恒定拉力F 的作用下沿虚线由M 匀速运动到N ，如图所示．已知力F 和MN 间夹角为θ，M 、N 间距离为d ，则( )图1－6－22A ．M 、N 两点的电势差为Fd cos θqB ．匀强电场的电场强度大小为F cos θqC ．带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能减少了Fd cos θD ．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向解析：选A.由于重力不计，质点匀速运动，所受拉力F 与电场力大小相等、方向相反．从M 到N 过程中，电场力做功W 电＝－Fd cos θ，M 、N 两点的电势差U MN ＝W 电－q＝Fd cos θq ，A项正确；匀强电场场强E ＝Fq，B 项不正确；此过程中，电场力做负功，电势能增加，C 项不正确．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则所受合力一定为零 ，因此F 必须沿原方向，D 项不正确． 二、计算题10.如图1－6－23所示，A 、B 、C 为匀强电场中的三个点，已知φA ＝12 V ，φB ＝6 V ，φC ＝－6 V ．试画出该电场的电场线，并保留作图时所用的辅助线(用虚线表示)．图1－6－23解析：连接A 、C ，将线AC 三等分，等分点为D 、E ，则φD ＝6 V ，连接BD 即为电场中的一个等势面，过A 、E 、C 三点分别作BD 的平行线得到另外三个等势面，过A 、B 、C 三点分别作和等势面的垂线，即为三条电场线，方向由高电势指向低电势，如图所示．答案：见解析11．如图1－6－24所示是一组不知方向的匀强电场的电场线，把1.0×10－6 C 的负电荷从A点沿水平线移到B 点，静电力做了2.0×10－6 J 的功．A 、B 两点间的距离为2 cm ，问：图1－6－24(1)匀强电场的场强为多大？方向如何？ (2)A 、B 两点间的电势差为多大？ 解析：根据电势差的定义式，U AB ＝W AB q ＝2.0×10－6－1.0×10－6V ＝－2 V 设A 、B 两点所在等势面间的距离为d ， 则d ＝AB cos60°＝2×0.5 cm ＝1 cm 所以，E ＝|U AB |d ＝|－2|1×10－2V/m ＝200 V/m 因为U AB ＝φA －φB ＝－2 V<0所以φA <φB ，而电场线方向是由高电势指向低电势，因而电场方向沿直线由下而上． 答案：(1)200 V/m 方向沿直线由下而上 (2)－2 V12．如图1－6－25所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度v 0，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．问：图1－6－25(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)解析：(1)如图甲所示，电场线水平向左，由题意知，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度的方向在一条直线上，所以小球带正电． 由图乙可知，Eq ＝mg ，又E ＝U d ，所以：q ＝mgd U.(2) 由图乙可知，F 合＝(mg )2＋(Eq )2＝2mg由动能定理得：－F 合·x m ＝0－12m v 20 所以：x m ＝2v 204 g.答案：(1)正电荷 mgdU (2)2v 204g。
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第7课时电势差与电场强度的关系
课内提升:
1、如图1所示，两平行板的金属板间始终与电源两极相 连，电源电压为8.0V ，两板的间距为2cm ，而且极板B 接地。
极板间有C 、D 两点，C 距A 板0.5cm , D 距B 板0.5cm ，则
( )
2、如图2所示，匀强电场中有三个等势面中，电势分别为 -10V 、0V 、10V , A 、B 两点间相距 2.5cm , A 、B 连线与等势面
的夹角为53°，则该匀强电场的场强为 ___________ V/m 。
3、如图3所示，在匀强电场中有 A 、B 两点，它们间距为2cm , 两
点的连线与场强方向成 60°角。
将一个电量为-2X10'5
C
的电荷由A 移到B ,其电势能增加了 0.1J 。
则：
(1) 在此过程中，电场力对该电荷做了多少功? (2) A 、B 两点的电势差 U AB 为多少？ (3) 匀强电场的场强为多大？
课外迁移：
1、对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是 [ ]
A .电势差越大，在这两点间移动电荷时电场力做的功越多.
B •两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时，电场力做的功.
C .两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关.
D •两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关. 2•电荷在电场中移动时的下列判断中，正确的是 [ ]
A •正电荷顺着电场线移动，电场力做功，电势能增加.
B •正电荷逆着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少.
C .负电荷顺着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少.
两板间的场强为 500V/m
B .
C 、
D 两点的电势相
C . C 点的电势忆=2.0V
D . D 点的电势帕=2.0V c*
图1
-iov av 图2
图3
D •负电荷逆着电场线移动，电场力做功，电势能减少.
3.电场空间中的A、B两点的电势差U AB是1V，对它的意义理解正确的是
A •电场力移送电量为qC的电荷从A到B所做的功是1J.
B •电场力移送电量为1C的电荷从A到B所做的功是1J.
C.电场力移送电量为1C的电荷从B到A所做的功是1J.
D .电量为1C的电荷从A到B移动时，克服电场力做功1J.
4、关于电场中电势能的下列说法中，正确的是
A .在电场中电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就越大.
B .在电场中某处，放入电荷的电量越多，它所具有的电势能越大.
C.在正点电荷电场中的任一点，放入的正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的
电势能.
D.在负点电荷电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势
台
5、对于求电场力做功的两种途径W = qU和W = qEd，下列说法正确的是（
A . W = qU只适用于匀强电场，W = qEd适用于任何电场
B. W = qEd只适用于匀强电场, W = qU适用于任何电场
C.它们都适用于任何电场
D .它们都只适用于匀强电场
6、关于E = U和U = Ed关系的理解，正确的是（ d
A. E和d成反比，U和d成正比离
B.d可以理解为过两个考查点的等势面的距
C.这两个关系的定量计算都只适用于匀强电场
D. ¥的物理意义就是等势面的疏密程度
7、图4中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC丄BC ,
/ ABC = 60 ° , BC = 20cm，把一个电量q = 1.0 W-5C 的正电荷从A
移到B，电场力做功为零；从B移到C,电场力做功为-1.73 10-3J,则该
匀强电场的场强大小和方向是（）
866V/m，垂直AC向上
B. 866V/m，垂直AC向下
C. 1000V/m ,垂直AB斜向上 D . 1000V/m ,垂直AB
斜向下
8、在如图13-8-5所示的非匀强电场中，有A、B、C三点，而且
AB = BC，则三点之间的电势差具有关系U AB _U BC（填“V”、“〉”或“=”）。
9、如图6所示，A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四
个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为枷=15V ,帕=3V , （）C''---------------
=-3V，试求出D点的电势（fo，并绘出匀强电场的电场线。
10、把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的图6
竖直平行板间的0点小球质量m=2g，悬线长L=6cm，两板间距
离d=8cm当两板间加上U=2 x 103V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0点正下方的B点时的速度刚好为零如图13-8-7所示以后一直在A、B间来回摆动（取
g=10m/s2）求：（1）小球所带的电量（2）摆动过程中小球的最大速度
图7
第8课时电势差与电场强度的关系答案：
课内提升：
1、D
2、1000v/m
3、-0.1J, 5000V, 5 x 105V/m
课外迁移：
1、BD
2、D
3、B
4、CD
5、B
6、BC
7、D
8、V
9、9V，电场线略。
10、（1）取小球作研究对象重力mg竖直向下，电场力Eq水平向左，绳的拉力T
当小球由A向B运动过程中，重力mg对小球做正功mgL ,电场力Eq对小球做负功-EqL , 拉力T随时变化，但因拉力T与运动方向垂直，故不做功因此，小球做变速运动起初于 A 点时速度为零，到达B点速度又是为零
根据动能定理刀W= △ E K有
mg L-Eq L = 0
而电场强度E弓.
d
联立两式可得
⑵设在下落角为B 的C 点处小球速度达最大值 v ,如图5(a)所示因在小球运动过程中, 张力为变力，但此张力对小球所做的功恒等于零，故采用功能定理时可不考虑张力
对小球自A 至C 的过程运用动能定理，有
mg = Jm 看 + q 2
E 2
cos $ , qE = +q?E 丁 sin $ .
代入*式，则其左式变为
Jm 看 + q 營(sinScos^ + cos^sinp)二 Jn?g' + an(9 + p) *
显然，当0 + $ = n /2时，左式达极大值，即/ NMO= 0 =tan -1
(mg/qE)，代入数据，得0 =n /4;再代入*式解得
v ~ 0.7m/s
2X10-3X10XgX10-a
2X10^
C = SX10-7
C*
rngLsin 6 -
t^ELfl mg sin 9
r 1
2
-cos 已]=—mv
] 2
= 5^niv 3 +qE.
当mv 2
/2达极大值时，左式也达极大值如图
5(b)所示，在△ MNO 中,
图5。