人教版物理必修3同步练习: 10.3 电势差与电场强度的关系(基础巩固)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

进入出卷网下载

一、选择题

1. 单位为V/m的物理量是（）

A、电势 B、电势能 C、电场强度 D、电场力

查看试题解析
2. 空气是不导电的。如果空气中的电场很强，得气体分子中带正、负电荷的微粒受到方向相反的静电力很大，以至于分子“破碎”，空气中出现可以自由移动的电荷，空气就变成了导体。这个现象叫作空气的“击穿”。某次实验中，电压为 $3 \times 10^{4} V$ 的直流电源的两极连在一对平行正对的金属板上，若当两金属板间的距离减小到 $1 cm$ 时，两板之间就会放电，则此次实验中空气被“击穿”时的电场强度大小为（）

A、 $3 \times 10^{2} V/m$ B、 $3 \times 10^{4} V/m$ C、 $3 \times 10^{6} V/m$ D、 $3 \times 10^{8} V/m$

查看试题解析
3. “空气击穿电压”是指空气失去绝缘性能变为导体的临界电压。已知高铁上方高压电网的电压峰值为27.5kV。阴雨天雨伞伞尖周围的电场强度达到5×10⁵V/m时，空气就有可能被击穿。乘客阴雨天打伞站在站台上，试估算伞尖靠近高压电网距离约为多少时空气会被击穿？（）

A、5.5cm B、55cm C、1.1m D、1.82m

查看试题解析
4. 如图所示，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BA两点的电势差为（）

A、-ELcosα B、EL C、Elsinα D、零

查看试题解析
5. 如图所示A、B、C、D、E、F为匀场电场中正六边形的六个顶点，已知A、B、C电势分别为1V、6V、8V，电场强度方向与正六边形在同一平面内，则D点电势为（）

A、5V B、7V C、8V D、6V

查看试题解析
6. 如图所示，a、b、c是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，已知 $a b = b c$ ，a、b两点间电势差为10V，则b、c两点间电势差 $($ $)$

A、小于10V B、等于10V C、大于10V D、条件不足，无法判断

查看试题解析
7. 如图所示，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为（）

A、300V B、 V C、-100V D、-300V

查看试题解析
8. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（）

A、根据场强的定义式 $E = \frac{F}{q}$ ，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 B、由真空中点电荷场强公式 $E = \frac{K Q}{T_{2}}$ ，电场中某点场强和场源电荷的电荷量成正比 C、根据电阻定义式 $R = \frac{U}{I}$ ，电阻与电压成正比，与电流成反比 D、根据 $E = \frac{U}{d}$ ，可知在匀强电场中，电场强度与电压成正比

查看试题解析
9. 如图所示，在匀强电场中有一平行四边形 $A B C D$ ，已知A、B、C三点的电势分别为 $φ_{A} = 12 V$ ， $φ_{B} = 8 V$ ， $φ_{C} = 2 V$ ，则D点的电势为（　　）

A、 $1V$ B、 $3V$ C、 $6V$ D、 $8V$

查看试题解析
10. 平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为 $100 V / m$ 的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是（）

A、b、c两点的电势差 $U_{b c} = 0$ B、a点场强大小大于 $100 V / m$ C、a点场强方向水平向右 D、a点的电势低于c点

查看试题解析
11. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V，则下列说法正确的是（）

A、B，E一定处在同一等势面上 B、匀强电场的电场强度大小为10V/m C、正点电荷从E点移到F点，则电场力做负功 D、电子从F点移到D点，电荷的电势能增加20eV

查看试题解析

二、多项选择题

12. 如图所示，在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC，O点位于坐标原点，OC与x轴重合，P点坐标为 $(2 ， 2 \sqrt{3})$ ，A，B分别为OP，PC的中点．坐标系处于匀强电场中，且电场方向与坐标平面平行，已知O点的电势为6V，A点的电势为3V，B点的电势为0V，则由此可判定（）

A、C点的电势为 B、场强方向由A指向B C、该匀强电场的电场强度大小为100V/m D、该匀强电场的电场强度大小为

查看试题解析
13. 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）

A、电场强度的方向处处与等电势面垂直 B、电场强度为零的地方，电势也为零 C、随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D、任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向

查看试题解析
14. 如图，距离较近而面积较大的M、N两板带电量分别为＋Q、－Q，MN间电压为U，A点与两板的距离皆为r，放在场中的电荷q 在A处所受电场力为F，则A点的场强为（）

A、 $\frac{2 k Q}{r^{2}}$ B、 $\frac{F}{q}$ C、 $\frac{U}{2 r}$ D、0

查看试题解析
15. 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，① $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ ，② $E = k \frac{Q}{r^{2}}$ ，③ $E = \frac{F}{q}$ ，④U=Ed，下列有关四个公式的说法中不正确的是（）

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

查看试题解析
16. 如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点电势.若不计重力，则(　　)

A、M带负电荷，N带正电荷 B、N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C、N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D、M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

查看试题解析
17. 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 $r_{a} = r_{c} = 2 c m$ ， $r_{b} = 2 \sqrt{3} c m$ ，d点在yOz平面上，且 $d b ⊥ O b .$ 将带电荷量为 $q = + 2.5 \times 10^{- 16} C$ 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 $W = - 1.2 \times 10^{- 14} J$ ，bO间电势差 $U_{b O} = 24 V$ ，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 $8 \sqrt{3} \times 10^{2} V / m$ C、cO间电势差 $U_{c O} = 24 V$ D、电场中的等势面垂直于xOy平面

查看试题解析

三、非选择题

18. 如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度大小 $E = 1.0 \times 1 0^{4}$ $V / m$ ， A、B两点之间的距离 $d = 0.20 m$ 。

(1)、求A、B两点之间的电势差U_AB；

(2)、将电荷量 $q = + 1.0 \times 1 0^{- 8} C$ 的试探电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。

查看试题解析
19. 在电场中，已知AB两点间的电势差U_AB=30V，将q=-5×10^-9C的电荷由A点移到B点。求：

(1)、静电力做的功；

(2)、电势能增大还是减少？变化了多少？

查看试题解析
20. 如图所示，某匀强电场的电场强度 $E = 2.0 \times 10^{4} N/C$ ， $A$ 、 $B$ 为同一条电场线上的两点．

(1)、现将电荷量 $q = + 2.0 \times 10^{- 8} C$ 的检验电荷放在电场中的 $A$ 点，求该检验电荷在 $A$ 点所受电场力的大小 $F$ ；

(2)、若 $A$ 、 $B$ 两点相距 $d = 0.10 m$ ，求 $A$ 、 $B$ 两点间的电势差 $U_{A B}$ ．

查看试题解析
21. 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，求：AB间电势差U_AB。

查看试题解析
22. 如图所示在匀强电场中，有A、B两点，它们之间的距离为10cm，两点的连线与场强方向成53°角．将一个电荷量为1×10^﹣⁶C的正电荷由A点移到B点，电场力做功为6×10^﹣⁵ J．（sin53 $^{\circ}$ =0.8，cos53 $^{\circ}$ =0.6）求：

(1)、A、B两点的电势差U_AB；

(2)、匀强电场的场强E．

查看试题解析
23. 如图所示，光滑斜面倾角为37°，处于水平向右的匀强电场中，一质量m=0.2kg、电荷量q=+ $3 \times 10^{- 4} C$ 的小物块恰好静止在斜面上的A点，从某时刻开始，给物块一沿斜面向下、大小F=0.1N的推力，经t=2s，物块运动到B点，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)、电场强度大小E；

(2)、A、B两点间的距离x；

(3)、A、B两点间的电势差 $U_{A B}$ 。

查看试题解析
24. 如图所示，匀强电场的场强E=1.2×10²V/m，方向水平向右。一点电荷q=4×10^-8C沿半径为R=10cm的圆周，从A点移动到B点。（已知∠AOB=90°）求：

(1)、A、B间的电势差U_AB；

(2)、这一过程电场力做的功。

查看试题解析
25. 如图所示，匀强电场场强 $E = 100 V / m$ ， $A$ 、 $B$ 两点相距 $10 c m$ ，则 $U_{A B} =$ $V$ 。

查看试题解析
26. 电场强度和电势都是描述电场的物理量。A、B为匀强电场中的两点，将一试探电荷＋q从A点移动到B点，d为AB沿电场方向的距离。请你从功能关系角度推导在匀强电场中电场强度E与电势差 $U_{A B}$ 的关系式。

查看试题解析
27. 如图所示，MN板间存在匀强电场，场强 $E = 300 N / C$ ，方向竖直向上电场上A、B两点相距 $10 cm$ ， AB连线与电场方向夹角 $θ = 60 °$ ， A点和M板相距 $2 cm$ ，求：

(1)、求AB两点间的电势差；

(2)、若M板接地（电势为0），求B点电势；

(3)、将 $q = + 4 \times 10^{- 8} C$ 点电荷从B移到A，电场力做的功。

查看试题解析
28. 用一根长为 $l$ 的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，丝线悬点位置为O，小球静止在水平向右的匀强电场中的A点，如图所示，丝线与竖直方向成37°角。求：

(1)、小球的电性；

(2)、匀强电场的电场强度的大小；

(3)、OA间的电势差U_OA。

查看试题解析
29. 如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm，A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平行，把一个电荷量q＝10^－5 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－ $\sqrt{3}$ ×10^－3 J.

(1)、求A、C间的电势差；

(2)、若规定B点电势为零，求C点的电势；

(3)、求匀强电场的场强大小及方向.

查看试题解析
30. 如图所示，平行线为方向未知的匀强电场的电场线，把电荷量为 $1.0 \times 10^{- 6} C$ 的负电荷从A点移到B点，电场力做了 $2 \times 10^{- 6} J$ 的正功．已知A、B间的距离为2cm，A、B的连线与电场方向之间的夹角如图所示。求：

(1)、A、B两点间的电势差U_AB ．

(2)、匀强电场的电场强度E的大小。

查看试题解析