电势能、电势、电势差、电场强度关系测试题

描述电场的物理量 1 电场强度 E 矢量 与验电荷无关 1 E F q 任何电场 N C 2 公式 E kQ r2 点电荷场 3 E U d 匀强电场 V m 4 与电场线的关系 电场线密的场强大 电场线某点的切线方向为该点场强 方向 2 电势能 W J 标量 与验电荷有关 电场中的位置有关 1 电场力作正功 电势能减小 做了多少功 电势能减少多少 克服电场力做功 电势能增加 做了多少功 电势能增加多少 2 PBPAPAB EEEW 3 Ep q 3 电势 V 标量 电场本身的性质 与验电荷无关 1 q EPA A 2 UAB A B 3 与电场线的关系 沿电场线方向电势逐渐降低 且降得最快 4 电势差 UAB V 标量电场本身的性质 与验电荷无关 1 定义式 UAB WAB q 2 UAB A B 3 UAB UBA 5 求电场力做功的方法 1 1 W EqdW Eqd 只是用于匀强电场 只是用于匀强电场 d d 初末位置所在的等势面的距离 初末位置所在的等势面的距离 2 2 PBPAPAB EEEW 3 3 WabWab q q UabUab 4 4 动能定理 动能定理 电势能 电势 电势差 电场强度关系测试题电势能 电势 电势差 电场强度关系测试题 一 选择题 1 从电势差定义式可以看出 q W U A 电场中两点间的电势差与电场力做的功 W 成正比 与移送的电量 q 成反比 B 电场力在电场中两点间移动的电荷越多 电场力做的功越大 C 将 1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了 1 焦的功 这两点间的电势差的大小是 1 伏 D 两点间的电势差 等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功 2 如图 1 所示 a b 为某电场线上的两点 那么以下的结论正确的是 A 把正电荷从 a 移到 b 电场力做正功 电荷的电势能减少 B 把正电荷从 a 移到 b 电场力做负功 电荷的电势能增加 C 把负电荷从 a 移到 b 电场力做正功 电荷的电势能增加 D 把负电荷从 a 移到 b 电场力做负功 电荷的电势能增加 3 如图 2 所示 电场中 a b c 三点 ab bc 则把点电荷 q 从 a 点经 b 移到 c 的过程中 电场力做功的大小关系有 A Wab Wbc B Wab Wbc C Wab Wbc D 无法比较 4 如图 3 所示 在真空中有两个等量正电荷 Q1和 Q2 分别置于 a b 两点 dc 为 ab 连线的 中垂线 d 为无穷远处 现将另一正电荷由 c 点沿 cd 移向 d 点的过程中 下述中正确的是 A q 的电势能逐渐增大 B q 的电势能逐渐减小 C q 受到的电场力一直在减小 D q 受到的电场力先增大后减小 5 关于电势与电势能的说法 正确的是 电荷在电势越高的地方 电势能也越大 电荷在电势越高的地方 它的电量越大 所具有的电势能也越大 在正点电荷电场中的任一点处 正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 在负点电荷电场中的任意点 正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 6 在静电场中 关于场强和电势的说法正确的是 A 电场强度大的地方电势一定高 B 电势为零的地方场强也一定为零 C 场强为零的地方电势也一定为零 D 场强大小相同的点电势不一定相同 7 若带正电的小球只受电场力的作用 则它在任意一段时间内 A 一定沿着电场线由高电势向低电势运动 B 一定沿着电场线由低电势向高电势运动 C 不一定沿电场线运动 但一定由高电势向低电势运动 D 不一定沿电场线运动 也不一定由高电势向低电势运动 8 一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A 点移到 B 点时 电场力做了 5 10 6J 的功 那么 A 电荷在 B 处时将具有 5 10 6J 的电势能 B 电荷在 B 处将具有 5 10 6J 的动能 C 电荷的电势能减少了 5 10 6J D 电荷的动能增加了 5 10 6J 9 一个点电荷 从静电场中的 a 点移到 b 点 其电势能的变化为零 则 A a b 两点场强一定相等 B 该点电荷一定沿等势面移动 C 作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的 D a b 两点的电势一定相等 10 对公式的理解 下列说法正确的是 d U E ab 此公式适用于计算任何电场中 a b 两点间的电势差 a 点和 b 点距离越大 则这两点的电势差越大 公式中 是指 点和 点之间的距离 公式中的 是 两个等势面间的垂直距离 11 图 9 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是 A 865V m 垂直 AC 向左 B 865V m 垂直 AC 向右 C 1000V m 垂直 AB 斜向上 D 1000V m 垂直 AB 斜向下 12 图 12 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 二 填空题 13 如图 5 所示 在场强为 E 的匀强电场中有相距为 L 的 A B 两点 连线 AB 与电场线的夹角为 将一电量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点 若沿直线 AB 移动该电荷 电场力做的功 W1 若沿路经 ACB 移动该电荷 电场力做的功 W2 若沿曲线 ADB 移动该 电荷 电场力做的功 W3 由此可知 电荷在电场中移动时 电场力做功的特点是 14 将带电量为 6 10 6 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点 克服电场力做了 3 10 的 功 再将电荷从 B 点移到 C 点 电场力做了 1 2 10 5 的功 则 A C 间的电势差 为 电荷从 A 点移到 B 点再从 B 点移到 C 点的过程中 电势能变化了 15 如图 5 所示 A B C D 是匀强电场中一正方形的四个顶点 已知 A B C 三点的电势分别为由此可得 D VVV CBA 3 3 15 点的电势 V D 16 如图所示电路中 电源两端电压 U 10V A B 两板间距离为 2cm C 点离 A 板 5mm D 点离 B 板 4mm 则 EC V m ED V m UC V UD V 三 计算题 17 如果把 q 1 0 10 8 的正电荷 从无穷远移至电场中的 A 点 需要克服电场力做功 那么 1 q 在 A 点的电势能和 A 点的电势各是多少 2 q 未移入电场 4 102 1 W 前 A 点的电势是多少 18 如图 6 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 3 2 10 17J 的功 求 1 匀强电场的场强 2 A 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 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 10 8C 的正点电荷从 A 点移到 B 点 电场力做功为 3 l0 6J 将另 一电倚量为 10 8C 的负点电荷从 A 点移到 C 点 克服电场力做功 3 10 6J 1 求电场线的方向及 UAB UAC UBC的值 2 若 AB 边长为cm 求电场强度 32 20 如图所示 在范围很大的水平向右的匀强电场中 一个电荷量为 q 的油滴 从 A 点以 速度 v 竖直向上射人电场 已知油滴质量为 m 重力加速度为 g 当油滴到达运动轨迹的最 高点时 测得它的速度大小恰为 v 2 问 1 电场强度 E 为多大 2 A 点至最高点的电势差为多少 预习 预习 1 电容器 1 定义 两块彼此 的导体就组成一个电容器 2 电容器充电 使电容器两个极板带上等量正 负电荷的过程叫做充电 充电后电 容器内部就存在 两极板间就有了 3 电容器放电 如果充电后的电容器的两极板用 接通 两极板上的电荷将 电容器就不再带电 此过程叫做放电 放电后的电容器内部无电场 两极电压 为 电容器的电量为 4 电容器的作用 容纳电荷 5 常见电容器 从构造上看可分为 和 2 电容 1 定义 电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值 叫做电容器 的电容 用 C 表示 2 定义式 注意 电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加 1V 所需充加的电荷量 3 物理意义 电容是描述电容器 本领的物理量 4 单位 国际单位制为 简称法 符号为 F 5 电容的决定因素 电容器的电容与电容器所带电荷量 与电容器两极板的电压 它 由电容器本身的 决定 平行板电容器的决定式 物理量和模型描述 1 电场线 1 疏密表示电场强弱 箭头表示方向 每一点的场强方向都是该点的切线方 向 2 正电荷出发 负电荷终止 3 没有两条相交的 4 不闭合 2 电场强度 E N C 矢量 1 电场本身的性质 与验电荷无关 2 公式 E F q 任何电场 E kQ r2 点电荷场 E U d 匀强电场 V m 3 方向 正电荷受到电场力的方向 4 与电场线的关系 电场线密的场强大 电场线某点的切线方向为该点场强方向 电势能 W J 标量 1 电荷具有的能量 与验电荷有关 电场中的位置有关 2 遵循规律 W qUAB 电场力作正功 电势能减小 做了多少功 电势能减少多少 克服电场力做功 电势能增加 做了多少功 电势能增加多少 3 电势能类似重力势能 有正负 4 电势差 UAB V 标量 1 电场本身的性质 与验电荷无关 2 定义式 UAB WAB q 起点 终点 符号 3 UAB A B 4 UAB UBA 4 与零势点的选取无关 5 电势 V 标量 1 电场本身的性质 与验电荷无关 2 与零势点的选取有关 一般选取无穷远为零电势点 电势能也为零 3 与电场线的关系 沿电场线方向电势逐渐降低 且降得最快 正电荷产生的场电势为正 负电荷产生的场为负 等势面 电势相同的点构成的面 其上任何两点电势差为零 所以不做功 电势能不变 矢量 电场力 电场强度 标量 电势能 电势差 电势 电场量 电场强度 电势差 电势 验电荷量 电场力 电势能 1 电场线作图 1 电场线 2 画出某点场强方向 正负电荷受电场力方向 3 图中比较两点场强和电势 电势和场强无关 场强为零 电势不一定为零 因为零势点可以选 取 2 根据电荷在电场中运动的曲线 1 判断受力 电性 电场线方向 2 做功 电势能 电势 3 场强 速度 加速度 动能 3 根据做功求电势差 电势高低 1 UAB WAB q 2 UAB A B 3 UAB UBA 电荷的机械能守恒 1 电荷的机械能 动能 重力势能和电势能 2 电场力做功特点与重力类似 因此 如果只有电场力做功 电荷的机械能 守恒 只有电势能与动能的相互转化 3 如果同时有重力和电场力做功 没有其他力做功 电荷的机械能也守恒 存在动能 重力势能和电势能三者的相互转化 答案 1 BC 2 A