高中物理人教版选修3-1第一章第6节电势差与电场强度的关系同步练习
试卷更新日期:2018-03-22 类型:同步测试
一、选择题
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1. 关于匀强电场中场强和电势差的关系,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场强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、场强与电势处处相同2. 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φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定( )A、φa>φb>φc B、Ea>Eb>Ec C、φa-φb=φb-φc D、Ea=Eb=Ec3. 如图所示,两块不带电的竖直平行金属板相距为d,一个重为G的带电小球在重力作用下在两极板间竖直下落,此时小球的运动轨迹是AB,当两极板间加上电压U时,小球受力方向变成沿BC方向,则此小球所带的电荷量应是( )A、 B、 C、 D、4. 如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MN=NQ,a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,则( )A、a一定带正电,b一定带负电 B、a加速度减小,b加速度增大 C、MN电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ| D、a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小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1 m,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14 V、6 V和2 V。设电场强度大小为E,一电荷量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点静电力所做的功为W,则( )A、W=8×10-6J,E>8 V/m B、W=6×10-6J,E>6 V/m C、W=8×10-6J,E≤8 V/m D、W=6×10-6J,E≤6 V/m6. 空间有一匀强电场,在电场中建立如图所示的空间直角坐标系O-xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标为(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a, , )。已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1 V,则P点的电势为( )A、 V B、 V C、 V D、 V7. 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,任意两点间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8. 如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为( )A、200 V/m B、 C、100 V/m D、9. 如图所示,在匀强电场中有A、B两点,A、B的连线长为L,与电场线的夹角为α。已知A、B两点间的电势差为U,则场强E为( )A、U/L B、UL C、U/Lsin α D、U/Lcos α10. (多选)如图所示的匀强电场场强为103 N/C,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm。则下述计算结果正确的是( )A、a、b之间的电势差为40 V B、a、c之间的电势差为50 V C、将q=–5×10–3 C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功–0.25 J D、将q=–5×10–3 C的点电荷沿abc或adc从a点移动到c点,电场力做功都是–0.2 J11. (多选)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之间存在沿x方向的匀强电场 C、在x1~x2之间存在沿x方向的匀强电场 D、在x1~x2之间存在沿x方向的非匀强电场12. 如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC= m,已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个电荷量q=–2×10–6 C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了1.2×10–5 J,由B移到C的过程中电场力做功6×10–6 J,下列说法正确的是( )A、B,C两点的电势差UBC=3 V B、A点的电势低于B点的电势 C、负电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加 D、该电场的场强为1 V/m13. 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是BC的中点,A、B、C构成一个直角三角形,∠ABC=60°,AB长为10 cm,电场线与三角形所在的平面平行,已知φA=5 V、φB=–5 V、φC=15 V,由此可以判断 ( )A、场强的大小为100 V/m B、场强的大小为 C、场强的方向垂直AD连线斜向上 D、场强的方向由C指向B14. 空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示,x轴上的两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是Ebx、Ecx , 下列说法正确的有( )A、B,C两点的电场强度的大小关系为Ebx>Ecx B、Ebx的方向沿x轴正方向 C、电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D、负电荷沿x轴从B点移到C点的过程中,电场力先做负功,后做正功15. 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零16. 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= B、E= C、方向垂直BC并由A指向BC D、方向垂直AB并由C指向AB17. 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 ,② ,③ ,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
二、填空题
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18. 2016年夏季我国多地遭遇数轮雷雨天气,致使洪涝灾害发生。雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度,空气被击穿形成的火花放电。假设两带电的云团某一时刻相距600m发生闪电,两云团间的电场可视作场强为2×106N/C的匀强电场。则此时两云团间的电势差为V。若这次闪电通过的电荷量为20C,则释放的电能为J(设闪电的火花路径为直线)19. 匀强电场中a、b、c三点,在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°。电场方向与三角形所在平面平行。已知a、b和c点的电势分别为(2- )V、(2+ )V和2V。该三角形的外接圆上最低电势为V,最高电势为V。20. 如图所示,A、B两点相距0.1 m,θ=60°,匀强电场的场强E=100 V/m,则A、B间的电势差UAB=V。
三、计算题
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21. 图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线,把1×10-6 C的负电荷从A点沿水平方向移到B点,电场力做了2×10-6J的功。A、B两点间距离为2cm,问:(1)、A、B两点间的电势差多大?(2)、匀强电场场强是多大?方向如何?(3)、若φA=0,则AB中点C的电势为多少?(4)、若B点电势为1 V,则A点电势是多大?电子处于B点时,具有多少电势能?22. 如图所示,平行带电金属板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102 V/m,板间距离d=5 cm,电场中C到A板和D到B板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:(1)、C、D两点的电势及两点间的电势差各为多少;(2)、将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时外力做了多少功。23. 如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0 , 在重力和电场力的共同作用下恰能沿场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:(1)、匀强电场的场强大小;(2)、粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。24. 如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角。将一个不知道电荷性质,电荷量为2×10–5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.2 J。求:(1)、判断电荷带正电还是负电?由A到B电场力做的功WAB?(2)、A、B两点的电势差UAB为多少?(3)、匀强电场的场强的大小?