高中物理《电势差和电场强度的关系》强化练习题(含答案)
2023年高考物理总复习:电势差与电场强度的关系 (含答案解析)

A.①③
B.②③
C.②④
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D.①④
9.关于匀强电场场强和电势差的关系,下列叙述正确的是( ) A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大 B.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大 C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等 D.电势降低的方向一定是场强方向
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5.如图所示的匀强电场场强为 1.0×103N/C,abdc 为矩形,ab 边平行于电场线 ac=bd=3cm, ab=cd=4cm。则下述计算结果正确的是( )
A.ad 之间的电势差为 50V B.ac 之间的电势差为 30V C.将 q=5×10﹣13C 的点电荷沿矩形路径 abdc 从 a 移动到 c,电场力做功为 1.5×10﹣11J D.将 q=5×10﹣13C 的点电荷沿 abd 或 acd 从 a 移动到 d,电场力做功都是 2.0×10﹣11J 6.如图,在匀强电场中一个半径为 2cm 的圆上,a、b、c、d 将该圆四等分,已知 a、b、c 三点的电势分别为ϕa=16V、ϕb=4V、ϕc=﹣4V.由此可得 d 点的电势为( )
C,Q2 所处的位置的电场强度 E
=
N/C。
38.如图所示,电荷量为﹣5×10﹣3C 的点电荷在匀强电场中沿半径为 0.1m 的半圆弧由 A
2023 年高考物理总复习:电势差与电场强度的关系
一.选择题(共 29 小题) 1.在静电场中,下列关于电势差、电势能的说法正确的是( )
A.正电荷周围任意两点间的电势差一定是正的 B.负电荷周围任意两点间的电势差一定是正的 C.放入电场中的电荷带电量越大,电势能一定越小 D.放入电场中的电荷克服电场力做功,电势能一定增大 2.如图所示,在足够大、场强为 E 的匀强电场中有一等边三角形 ABC,电场方向与 BC 边 平行,在三角形顶点 B、C 处放有等量的正电荷,此时 A 点的电场强度为 E,现将放 于 B 的电荷由正变成负,但电量不变,则 A 点的电场强度变为( )
高二物理 电势差与电场强度的关系 习题及答案解析

电势差与电场强度的关系一、选择题:1.下列对关系式ab U Ed =的理解,正确的是( )A .式中的d 是a 、b 两点的距离B .a 、b 两点间距离越大,电势差越大C .d 是a 、b 两个等势面的距离D .此式适用于任何电场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,电势差大的其场强也必定大B .场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C .沿着电场方向,任何相同距离上的电势降落必定相等D .电势降低的方向必定是电场强度的方向3.如图所示,匀强电场场强E =100 V/m ,A 、B 点相距10cm ,A 、B 连线与电场线夹角为60°,则BA U 之值为 ( )A .-10VB .10VC .-5VD .-53 V4.如图所示,a 、b 是电场线上的两点,将一点电荷q 从a 移到b ,电场力做功W ,且知a 、b 间的距离为d ,则以下说法正确的是 ( )A .a 、b 两点间的电势差为W qB .a 处的电场强度为W E qd= C .b 处的电场强度为W E qd =D .a 点的电势为W q5.某静电场沿x 方向的电势分布如图所示,则 ( )A.在0~x1之间不存在沿x方向的电场B.在0~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6.(2017•新化县校级模拟)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点,其“速度﹣时间”图象如图所示.分析图象后,下列说法正确的是()A.A处的电场强度大于C处的电场强度B.B、D两点的电场强度和电势一定都为零C.粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D.A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差7.如图所示,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沿各个方向运动.图中AB是圆的一条直径,∠BAC=30°,已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值,则平面内的电场线方向为()A.沿A→B方向B.沿A→C方向C.沿O→C方向D.沿B→C方向8.如图所示,一质量为m、带电荷量为q的粒子,以初速度v0从a点竖直向上射入水平匀强电场中,粒子通过电场中b点时速度为2v0,方向与电场方向一致.则a、b两点间电势差为()A.22mvqB.23mvqC.22mvqD.232mvq二、计算题:1.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810C -的正点电荷从A 点移到B 点,电场力做功为6310-⨯J ,将另一电荷量为810-C 的负点电荷从A 点移到C 点,克服电场力做功6310-⨯J .(1)求电场线方向及U AB 、U AC 、U BC 大小.(2)若AB 边长为,求电场强度.2.(2017•新课标Ⅰ)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0,在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g .(1)油滴运动到B 点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍.【答案与解析】一、选择题:1.C解析:公式ab U Ed =只适用于匀强电场,其中d 为沿场强方向上的距离.2.C解析:选项A 、B 的错误在于对错误d 的理解,d 应为沿场强方向的距离.选项D 的错误在于忽视了电势降低的方向有很多,不同方向的电势降落快慢程度可能不同.3.C解析:根据电势差与场强的关系U =E ·d 得:U =E ·L AB cos60°=100×0.1×cos60°V =5V ,且沿电场线电势降低,即A B ϕϕ>,所以U BA =-5V ,所以C 选项正确.4.A解析:由W =qU 知,W U q=,且a 点的电势比b 点的高,所以A 项正确.由于不知是否是匀强电场,所以a 、b 两点的电场强度不能使用U W E d qd ==进行计算,所以B 、C 项错.如果取b 点的电势为零,a 点的电势才是W q,而题中并没有说明何处为零势点,所以D 项错.正确的选项只有A .5.AC解析:由电场的基本性质可知,0~x 1间为等势面(或等势体),故A 项正确,B 项错.由电势呈线性减小可知x 1~x 2间存在沿x 方向的匀强电场,故C 项正确,D 项错.6.【答案】A .【解析】A 、由运动的速度﹣﹣时间图象可看出,带正电的粒子的加速度在A 点时较大,根据牛顿第二定律得知在A 点的电场力大,故A 点的电场强度一定大于C 点的电场强度,故A 正确;B 、由B 到D 的过程中,速度越来越大,说明是电场力做正功,电势能转化为动能,由功能关系可知,此过程中电势能减少,正电荷在B 点是电势能大于在D 时的电势能,所以B 、D 两点的电势不可能都为零.故B 错误.C 、由图可知.粒子在A 点的速度大,所以在A 点的动能大;只有电场力做功,粒子的动能与电势能的总量不变,所以粒子在A 点的电势能小于C 点的电势能,故C 错误;D 、由图象可知:kAC kBDE E ∆<∆…① 由动能定理得:k E W W Uq U q q∆=→==…② 由①②得:AC BD U U <.故D 错误.故选:A7.C解析:微粒从C 点离开时具有最大动能说明A ,C 两点间的电势差是A 与圆周上各点间电势差中最大的,即在圆周上各点中C 点的电势最低,C 点单独在一个等势面上,又因为匀强电场的等势面是与电场线垂直的平面,所以经过C 点圆的切线是一个等势线,因此OC 是经过C 点的电场线.8.C解析:粒子在竖直方向上做初速度为v 0、加速度为g 的匀减速运动,其末速度为零,因此它从a 到b 的运动时间为:000v v t g g-==-.粒子从a 到b 在水平方向上做匀加速运动,其水平位移为200022x v v s t g+==.设匀强电场场强大小为E ,在水平方向上根据牛顿第二定律得:20(2)02x Eq v s m -=,2mg E q =.ab 两点之间的电势差为202ab x mv U E s q =⨯=.或者直接对a 、b 两点应用动能定理222000113(2)222ab qU m v mv mv =-=,故2032ab U mv q = 二、计算题:1.(1)电场线垂直BC 斜向下 U AB =300V U AC =300 V U BC =0 (2)104 V/m解析:本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解,特别是要求根据电势差的情况判断场强的方向.(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,可求得68310V 300V 10AB W U q --⨯===. 负点电荷从A 点移到C 点,电场力做负功,A 点电势高于C 点,可求得300V AC W U q==.因此B 、C 两点电势相等,U BC =0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此,BC 为一条等势线,故电场线方向垂直于BC ,设D 为直线BC 的中点,则场强方向为由A 指向D .(2)直线AB 在场强方向的距离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4/m 10V /m AB U E d ===.2.【答案】(1)油滴运动到B 点时的速度为012v gt -;(2)增大后的电场强度的大小为200112112()4v v E E g g gt t ++-,t 1和v 0应满足的条件为010(1v t g <<-或01(1v t g>+; 或200112112()4v v E E g g gt t +--;相应的t 1和v 0应满足的条件为01(12v t g>+. 【解析】(1)设油滴质量为m ,带电荷量为q ,增大后的电场强度为E 2,根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反;对于匀速运动阶段,有1qE mg =…①对于场强突然增大后的第一段t 1时间,由牛顿第二定律得:21qE mg ma -=…② 对于场强第二段t 1时间,由牛顿第二定律得:22qE mg ma +=…③ 由运动学公式,可得油滴在电场反向时的速度为:1011v v a t =+④ 油滴在B 的速度为:21B v v a t =-⑤联立①至⑤式,可得:012B v v gt =-;(2)设无电场时竖直上抛的最大高度为h ,由运动学公式,有:202v gh =…⑥ 根据位移时间关系可得:20111112v t a t x +=…⑦21121212v t a t x -=…⑧油滴运动有两种情况:情况一: 位移之和122hx x +=⑨联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得:2001212112()4v v E E E g g gt t =++-由题意得21E E >,即满足条件20021124v v g gt t -<,即当010(12v t g<<-或1(12vt g >+才是可能的;情况二:位移之和122h x x +=- ⑩ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得:200112112()4v v E E g g gt t +-- 由题意得21E E >,即满足条件20021124v v g gt t +<,即01(1)2v t g>+,另一解为负,不合题意,舍去.。
高中物理《电场》第六节《电势差与电场强度的关系》课时作业课后练习(含答案)

3V 1V -1V -3V电势差与电场强度的关系建议用时 实际用时满分 实际得分45分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)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,任何相等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 =q F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/m B .方向水平向左,场强E =100N/C C .方向竖直向上,场强E =100V/mABED .方向水平向右,场强E =100V/m5.如图2所示,在场强为E 的水平方向的匀强电场中A 、B 两点连线长为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 .EL C .EL sin α D .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 点固定放置电荷量为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 B .下方30cm C .上方25cm D .下方25cm7.带电粒子质量为m ,带电荷量为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,不可以求出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,已知液滴所带电荷量为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 .2000VABE图4Eba dc9.图4中A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =600,BC =20 cm ,把一个电荷量q =10-5C 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( ) A .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10、如图5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q =2×10-9C 的正电荷从B 移到M 点,再从M 点移到A 点,电场力做功为 ( ) A .0.6×10-6J B .0.12×10-6JC .-0.16×10-6JD .D .-0.12×10-6J二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分。
高中物理电势差和电场强度的关系强化练习题含答案

高中物理《电势差和电场强度的关系》强化练习题一、选择题1.(双选)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.图1所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点, AB连线长L,与电场线夹角为a.则AB两点的电势差为()A.零B. ELC. ELsin aD. ELcos a4.(双选)图2所示的匀强电场场强为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40V.B.ac之间的电势差为50V.C.W q=-5X10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零.D.将q=—5X10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-0.25J.5.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为3.2X10-19C,重量为L6X10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为()A.500VB..1000VC.1500VD.2000V6.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6kV电压,板间有一个带电液滴质量为4.8X10-i0g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是()A.3X106B.30C.10D.3X1047.如图3所示,在场强为E的匀强电场中,取某点O一月_为圆心,以r为半径做一圆,在圆心O点固定一电量为+Q \的点电荷(设+Q的电场不影响匀强电场E的分布).当把― /….…J愎…]也检验电荷+q放在d点处恰好平衡,则()'\];二JA.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿ab方向图\B.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿cd方向C当电荷+ q放在b点时,它受到的电场力大小为2EqD.将电荷+ q由b点沿圆周移动到a点,电场力不做功8.(双选)如图4,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q, 处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角a= 60°,若使杆沿顺时针转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下述正确的是()A.电场力不作功,两电荷电势能不变___________ .8.电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小----------- 严仁二EC电场力作的总功为一QEL/2,两电荷的电势能增加,D.电场力做总功大小跟转轴位置无关. 图49.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为。
高中物理必修三电势差与电场强度的关系同步练习含答案

高中物理必修三电势差与电场强度的关系同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. 两个电荷量均为Q的正点电荷固定于A、B两点,A、B两点间的距离为r,A、B两点连线的中垂线上有一点M,M到A、B两点的距离均为r,从M点以一定的初速度垂直MAB平面射出一电量大小为q、质量为m的负点电荷,该负点电荷在电场中恰好做匀速圆周运动,已知静电力常量为k,负点电荷的重力不计,则负点电荷从M点射出的速度大小为()A.√3kQqmr B.√√3kQqmrC.√3kQq2mrD.√√3kQq2mr2. 在场强为E=Qr2的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一带电荷量为+Q的正点电荷,ac、bd为相互垂直的两条直径,其中bd与电场线平行,不计试探电荷的重力,如图所示。
则()A.把一正试探电荷+q放在a点,试探电荷恰好处于平衡B.把一负试探电荷−q放在b点,试探电荷恰好处于平衡C.把一负试探电荷−q放在c点,试探电荷恰好处于平衡D.把一正试探电荷+q放在d点,试探电荷恰好处于平衡3. 在匀强电场中建立一直角坐标系,如图所示.从坐标原点沿+y轴前进0.2m到A点,电势降低了10√2V,从坐标原点沿+x轴前进0.2m到B点,电势升高了10√2V,取坐标原点处的电势为零,则匀强电场的场强大小和方向为()A.50V/m,方向B→AB.50V/m,方向A→BC.100V/m,方向B→AD.100V/m,方向垂直AB斜向下4. 关于场强和电势的下列说法中正确的是()A.在电场中a、b两点间移动电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷经过的路径上各点的场强一定为零B.电场强度的方向就是电势降落的方向C.两个等量同种电荷的电场中,从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外,电势越来越低,场强越来越小D.两个等量异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂线有如下特征:连线上各点的电势均相等,且连线的中点场强最大5. 真空中有一半径为r0的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。
电势差与电场强度的关系(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)

电势差与电场强度的关系--高一物理专题练习(内容+练习)一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积.2.公式:U AB =Ed .二、公式E =U AB d的意义1.意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的电势差与这两点沿电场强度方向的距离之比.2.电场强度的另一种表述:电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势.3.电场强度的另一个单位:由E =U AB d 可导出电场强度的另一个单位,即伏每米,符号为V/m.1V/m =1N/C.三、电势差与电场强度的关系的理解1.公式E =U AB d及U AB =Ed 的适用条件都是匀强电场.2.由E =U d可知,电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势.式中d 不是两点间的距离,而是沿电场方向的距离.3.电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向.4.电场强度与电势都是用比值定义的物理量,它们都仅由电场本身性质决定,根据公式E =U AB d 不能得出电场强度和电势有直接关系,即电场强度大的点电势不一定高,电势高的点电场强度不一定大.5.在应用关系式U AB =Ed 时可简化为U =Ed ,即只把电势差大小、电场强度大小通过公式联系起来,电势差的正负、电场强度的方向可根据题意另作判断.五、电势差的三种求解方法(1)应用定义式U AB =φA -φB 来求解.(2)应用关系式U AB =W AB q来求解.(3)应用关系式U AB =Ed (匀强电场)来求解.一、单选题1.如图是静电除尘原理图,M 、N 是直流高压电源的两极,设法使电场中的尘埃带上负电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
图示位置的a 、b 、c 三点在同一直线上,且ab =bc 。
下列说法正确的是()A .M 是直流高压电源的正极B .a 点的电势高于c 点的电势C .a 点的电场强度大于c 点的电场强度D .c 、b 间的电势差cb U 等于b 、a 间的电势差baU 【答案】C【解析】A .因到达集尘极的尘埃带负电荷,那么电场强度的方向向左,因此电场线方向向左,则知M 是直流高压电源的负极,故A 错误;B .由于电场强度的方向向左,根据沿着电场线方向电势是降低的,因此电场中a 点的电势低于c 点的电势,故B 错误;C .电场方向由集尘极指向放电极,电场线的分布由集尘极会聚于放电极,结合电场线的疏密来体现电场的强弱,那么电场中c 点的场强小于a 点的场强,故C 正确;D .假设电场是匀强电场,由于|ab |=|bc |,那么b 、a 间的电势差U 等于c 、b 间的电势差U ,但由于电场是非匀强电场,且有a b cE E E >>即沿着ca 方向,电场强度越来越大,由电势差与电场强度的关系式有ba cb U E ab U E bc=>=可知电场中c 、b 间的电势差U 小于b 、a 间的电势差U ,故D 错误。
电势差与电场强度的关系检测题(含答案)

课时作业6 电势差与电场强度的关系1.关于匀强电场的场强和电势差的关系,下列说法中正确的是( ) A .相同距离的两点间,电势差大的其场强也必定大 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,任意相同距离上的电势降落必定相等 D .电势降低的方向必定不是电场强度的方向解析:做这类题目要特别注意场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。
答案:C2.试说出下列公式适用于任何电场的是( ) A .W =qU B .U =Ed C .E =FqD .E =k Qr2解析:公式U =Ed 只适用于匀强电场,其中d 为场强方向上的距离;公式E =k Qr 2适用于点电荷形成的电场。
答案:A 、C 3.图6-1如图6-1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/mB .水平向左,E =100 V/mC .水平向左,E =200 V/mD .水平向右,E =200 V/m解析:由电势降低的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知,电场强度方向水平向左,又由E =U d ,得E = 2 V 2×10-2m=100 V/m ,故选B 。
答案:B图6-24.某电场电场线和等势面如图6-2所示,图中实线表示电场线,虚线表示等势面,过a 、c 两点的等势面的电势分别为φa =50 V ,φc =20 V ,那么a 、c 连线的中点b 的电势φb 为( )A .等于35 VB .大于35 VC .小于35 VD .等于15 V解析:a 到b 到c 的场强依次减小,由φa -φb >φb -φc 得φb <12(φa +φc )=35 V 。
答案:C 5.图6-3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1 m ,D 为AB 的中点,如图6-3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14 V 、6 V 和2 V 。
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)

高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B.___越大,电势差越小C.电势差越大,___越小D.电势差与场强无关正确答案:C解析:在匀强电场中,根据公式E=U/d可知,电场强度E 与电势差U成反比关系,即电势差越大,场强越小;电势差越小,___越大。
因此选项C正确。
2、(电场强度和电势能的关系)在电场中,一个电子从A点移动到B点,电子所具有的电势能减少Δε,电子所受的电场力F做功W,电子从A点到B点的距离为d,则下列说法正确的是()A.Δε=F/dB.Δε=F×dC.Δε=W/dD.Δε=W×d正确答案:C解析:根据电势能的定义,Δε = εB - εA,根据电场力做功的公式,W = Fd,因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向,同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中,场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V,则a、b连线的中点c的电势φ应该是(B)。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间,存在匀强电场。
如图2所示,两板间距离为5cm,两板间的电压为60V。
问题如下:1)两板间的场强是多少?2)电场中有P、Q两点,P点距离A板0.5cm,Q点距离B板0.5cm,求P、Q两点之间的电势差是多少?3)如果B板接地,P、Q两点的电势是多少?解答:1)根据E=V/d,场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2)根据U=Ed,P点的电势为φp=-60V,Q点的电势为φq=0V,所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3)如果B板接地,它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上,因此它们的电势相等。
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高中物理《电势差和电场强度的关系》强化练习题
一、选择题
1.(双选)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.图1所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,
AB连线长L,与电场线夹角为α.则AB两点的电势差为
()
A.零B.EL C.ELsinαD.ELcosα
4.(双选)图2所示的匀强电场场强为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40V.
B.ac之间的电势差为50V.
C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动
一周,电场力做功为零.
D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-0.25J.
5.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为3.2×10-19C,重量为1.6×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为()
A.500V
B..1000V
C.1500V
D.2000V
6.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6kV电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是()
A.3×106
B.30
C.10
D.3×104
7.如图3所示,在场强为E的匀强电场中,取某点O
为圆心,以r为半径做一圆,在圆心O点固定一电量为+Q
的点电荷(设+Q的电场不影响匀强电场E的分布).当把一
检验电荷+q放在d点处恰好平衡,则()
A.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿ab方向
B.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿cd方向
C.当电荷+q放在b点时,它受到的电场力大小为2Eq
D.将电荷+q由b点沿圆周移动到a点,电场力不做功
8.(双选)如图4,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下述正确的是()A.电场力不作功,两电荷电势能不变
B.电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小
C.电场力作的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加
D.电场力做总功大小跟转轴位置无关.
9.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图5所示,那么匀强电场的场强大小为()
A.最大值是mgtgθ/q
B.最小值是mgsinθ/q
C.唯一值是mgtgθ/q
D.同一方向上,可有不同的值.
二、填空题
10.如图6所示的匀强电场E=103N/C,矩形abcd的ab边与电场线平行,且ab=3cm,bc=2cm,将点电荷q=5×10-8C沿矩形abcd移动一周,电场力做功_______,ab两点的电势差为_______,bc两点的电势差为______.
11.如图7,A、B两点相距0.1m,θ=60°,匀强电场场强E=100V/m,则A、B间电势差U AB=______V.
12.如图8,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为1.0×104V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距0.4cm,若B接地,则A、C间电势差U AC=______V;将带电量为-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能为_________J.
13.一质量为m的带电小球,静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中,此时两板间电压为300V;若将该电压降到60V,其它条件不变,则小球的加速度为_____m/s2.
14.如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°角,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,则将此电荷从b移到c电场力做功_____J,ac间电势差为_____V.
15.如图所示的匀强电场的方向是竖直向下的,A、B是两等势面,已知两等势面的电势差为U、距离为d,现在P点放一负电荷q,将使该电场中有一点的场强变为零,这一点距P点的距离为___________.
16.比较图中A、B两点电场强度的大小和电势的高低.
(1)E A______E B(2)E A______E B(3)E A______E B
U A______U B U A______U B U A______U B (A、B各为两板中点)
17.如图所示的匀强电场中,若负电荷从A点移到B点,电场力做正功.那么电场线的方向是______;A、B两点电势U A_______U B;负电荷在A、B两点具有的电势能εA______εB
三、计算题
18.如图,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D 为电场中的两点,且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D 点移到C点电场力做功为3.2×10-17J,求:①匀强电场的场强;②A、B两点间的电势差;③若A板接地,D点电势为多少?
19.如图所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距0.08m,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断
(1)说明小球在电场中作什么运动
(2)计算小球带电量
(3)设小球原来离带负电的板0.06m,问经过多少时间小球碰到金属板?
《电势差和电场强度的关系》参考答案一、选择题
1.BD2.D3.D4.AC5.A
6.D7.C8.BD9.B
二、填空题
10.0,30v,0 11.-5
12.40,-6×10-11 13.8
14.5×10-6,450
16.=、>,=、=,>、=
17.斜向下,低于,大于
三、计算题
18.104V/m,600V,-200V
19.(1)匀加速直线运动(2)9.62×10-7C(3)0.14s。