2.3电势差与电场强度的关系 同步练习（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页鲁科版（2019）必修第三册2.3电势差与电场强度的关系一、单选题1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（

）A．由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B．由真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关C．由电势差的定义式可知，带电荷量为-1C的点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为1VD．由匀强电场的场强公式可知，电场强度与两点间电势差大小成正比2．如图所示，半径为1m的圆上有A、B、C三点，三点将圆均分，圆处在匀强电场中，电场方向与圆面平行，已知A、B、C三点的电势分别为、、，则圆上电势最高点与电势最低点间的电势差为（）A．4V B． C．5V D．3．下图为静电植绒的装置简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上.打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。若保持金属网和金属板间的距离为2cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（）A．金属网和金属板间的场强为B．绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大C．若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大D．在潮湿的环境中进行植绒效果会更好4．为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（）A．曲线①对应的r取值为B．坐标原点O的电场强度为0C．电场强度的大小为D．半径为的圆周上，电势为0的位置只有一处5．A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为，H、F三等分，G为的中点，下列图形中能正确表示电场强度方向的是（）A． B． C． D．6．如图所示，为匀强电场边长为L的正三角，电场线与正三角形平面平行，将一个电荷量为q的正电荷若从A点移到B点，电场力所做的正功为，若从A点移到C点，电场力所做的正功为，则下列说法正确的是（）A．电场方向由C指向AB．若电荷从B移到C，电荷的电势能增加C．电场强度大小为D．A、B、C三点中，B点的电势最高7．如图所示，匀强电场场强，A、B两点相距，A、B连线与电场线夹角为，则为（）A． B． C． D．8．用国际单位制的基本单位表示电势差的单位，下列表示正确的是（）A． B． C． D．9．如图所示，边长为1m的立方体处在匀强电场中，已知立方体，A、B、C及四个顶点的电势分别为60V、50V、30V、20V，下列说法正确的是（）A．点的电势为30VB．电场强度的大小为30V/mC．电场强度的方向为A点垂直指向连线D．电子从A点出发沿边、边、边到达D点，电场力做功为-10eV10．如图所示，a、b、c、d为一矩形的四个顶点，一匀强电场的电场强度方向与该矩形平行．已知a、b、c三点的电势分别为、，．的长为，的长为．下列说法正确的是（）A．该匀强电场的电场强度大小为B．把一带电荷量为的正点电荷从d点移动到矩形中心处的过程中，电场力做的功为C．矩形电势最高的点的电势为D．矩形上电势最低的点的电势为11．如图所示，匀强电场中有，，水平边AC长6cm，三个顶点A、B、C的电势分别为﹣8V、8V和0，电场线与三角形所在平面平行。则电荷量为的点电荷在电场中所受电场力（）A．大小为，沿BA方向从B指向AB．大小为，方向朝左下且与水平方向夹60°角C．大小为，方向朝左下且与水平方向夹60°角D．大小为，方向朝右上且与水平方向夹60°角12．如图所示，边长l=5cm的正方形abcd区域处于匀强电场（图中未画出）中，其中ab边恰与电场线平行，O为abcd的中心。将一电子自b点移到O的过程中，克服电场力做功3eV。下列说法正确的是（）A．匀强电场的方向由a指向bB．a、b两点的电势差Uab=6VC．匀强电场的电场强度大小为E=1.2102V/mD．电子在c点的电势能比a点的电势能大6eV13．关于UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正确的是（）A．电场中A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B．UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系C．在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时WAB较大D．WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关14．如图所示为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则电场强度E的大小和方向分别为（）A．E=100V/m,竖直向下B．E=100V/m,水平向左C．E=100V/m,竖直向上D．E=200V/m,水平向右15．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，，AB长为10cm，电场线与三角形所在的平面平行，已知、、，由此可以判断（）A．场强的大小为200V/mB．场强的方向由C指向BC．A、B两点的电势差D．将一电子由B点移到C点，电势能减小20eV二、填空题16．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为他，，，求D点的电势=_____________。AD中点处的电势_____________；17．『判一判』（1）公式适用于所有电场。()（2）由可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比。()（3）由公式可知，电场强度与电势差U成正比。()（4）匀强电场的电场强度值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。()（5）在匀强电场中，任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积。()18．将一带电荷量为q=+1.0×10-9C的检验电荷，从电场中的A点移到B点，电场力做功3.0×10-7J，从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10-7J。则A、B、C三点中，电势最高的是__________点，A、C两点间的电势差UAC=__________V。三、解答题19．在电场中把电荷量为Q1＝2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10－7J，再把电荷量为Q2＝4.0×10－9C的正电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10－7J。（1）求A、B间，B、C间，A、C间的电势差；（2）比较A、B、C三点的电势；（3）若A点电势为零，则Q2在B点电势能为多少？20．如图所示，匀强电场中A、、三点连线构成一个直角三角形，把电荷量的点电荷由A点移到点，电场力做功；再由点移到点，电荷克服电场力做功。取点的电势为零。求A、两点的电势及场强的方向。21．一个电场中有、两点，电荷量为的试探电荷放在电场中的点，具有的电势能；为的试探电荷放在电场中的点，具有的电势能。现把为的试探电荷由点移到点，静电力做正功还是负功？数值是多少？22．如图所示，平行线为方向未知的匀强电场的电场线，把电荷量为的负电荷从A点移到B点，电场力做了的正功．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UAB．（2）匀强电场的电场强度E的大小。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C【解析】【详解】A．电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，A错误；B．根据点电荷的场强公式知，Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，B错误；C．据电势差的定义式知，带电量为-1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为-1J，则A、B点的电势差为1V，C正确；D．匀强电场中电场强度的大小、方向处处相同，与两点间的电势差无关，D错误。故选C。2．A【解析】【详解】连接ABC作正三角形，则AC的中点D与B点等电势，BD与AC垂直，如图则电场沿CA方向，电场强度为圆上电势最高点和最低点连线为圆的直径且与AC平行，则故选A。3．A【解析】【详解】A．金属网和金属板间的场强为选项A正确；B．绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，则电势能不断减小，选项B错误；C．金属网与金属板间电压不变，则若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差不变，选项C错误；D．在干燥的环境中进行植绒效果会更好，选项D错误。故选A。4．C【解析】【详解】A.由题目所给信息可知，三条曲线均在时，电势最大，如图所示可见半径越大，电势的最大值越大，图线①对应半径为，选项A错误；BC.由于沿电场方向电势降低，故电场方向由上图中的电势最大位置指向电势最小位置，由对称性可知，半径为对应的电势最小值为，故电场的电场强度为选项C正确，B错误；D.由图像可知，半径为的圆周上，电势为0的位置有两处，选项D错误；故选C。5．C【解析】【详解】由题意可知，各点的电势分别为，则中点G的电势为，连线上离B点处的F点电势为，故两点的连线为等势线。由于沿着电场线方向，电势降低，电场线垂直向右。故选C。6．C【解析】【详解】A．将一个电荷量为q的正电荷若从A点移到B点，电场力做功为，若从A点移到C点，电场力做功为，由此可以判断，中点与B点等势，由于电场力从A到C做正功，因此正电荷的电势能减小，A点电势比C点电势高，因此电场方向由A指向C，故A错误；C．电场强度大小为故C正确；B．若电荷从B移到C，电场力做功为，电场力做正功，电荷的电势能减少，故B错误；D．沿着电场线的方向电势逐渐降低，因此A、B、C三点中，A点电势最高，故D错误。故选C。7．C【解析】【详解】根据沿电场方向电势降低可知B点电势低于A点电势，则为负值。根据匀强电场中电势差与场强的关系可得故选C。8．D【解析】【分析】【详解】根据电压的公式可得故选D。9．B【解析】【详解】A．由匀强电场在任意一个选定方向上电势均匀变化，由B、C间电势降低20V，可得间电势也降低20V，即点电势为40V，故A错误；BC．由匀强电场可知将三者矢量求和得出实际电场强度方向应垂直于图中蓝色阴影部分面积斜向右下方，故B正确，C错误；D．A点的电势比D点高20V，所以电子从A到D电场力做功为20eV，故D错误。故选B。10．D【解析】【详解】A．因ab中点O的电势为0.4V，则bd为等势面，则场强方向垂直bd斜向上，则选项A错误；B．因bd是等势线，则把一带电荷量为0.1C的正点电荷从d点移动到矩形中心处O的过程中，电场力做的功为0，选项B错误；C．矩形abcd中c点电势最高，即电势最高的点的电势为0.7V，选项C错误；D．矩形abcd中a点的电势最低，则电势最低的点的电势为0.1V，选项D正确。故选D。11．D【解析】【详解】A、B间的电势差为-16V，在AB连线上取中点D，根据匀强电场中，沿同一方向任意距离相等点间的电势差相等，知D的电势为0V，与C点的电势相等，连接DC，则DC是一条等势线，根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，作出电场线如图所示电场线沿BG方向，根据几何关系得：电场线方向与水平方向夹角场强的大小带电量为的电荷在电场中所受电场力代入数据解得方向与场强方向相反，方向朝右上且与水平方向夹60°角，故D正确，ABC错误。故选D。12．C【解析】【详解】AB．电子自b点移到O，电场力做功由匀强电场特点U=Ed有可得由于ab边恰与电场线平行，所以a、d在同一条等势线上，根据几何关系以及匀强电场中电势差与电场强度的关系可得说明b点电势高于a点电势，电场方向应该是由b指向a，故A、B都错误；C．匀强电场的电场强度大小为故C正确；D．c、b在同一条等势线上，有根据电势能决定式可知将，Uca为6V带入可得即电子在c点的电势能比a点的电势能小6eV，故D错误。故选C。13．B【解析】【详解】A．电势差公式UAB＝是比值定义法，电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q和电场力做功均无关，A错误；B．电势差公式UAB＝是比值定义法，UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系，B正确；C．根据公式WAB＝qUAB，在电场中A、B

两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量q成正比，与路径无关，C错误；D．电场力做功与路径无关，电场力的功WAB和电量q成正比，即WAB与q成正比，但与电荷移动的路径无关，D错误。故选B。14．B【解析】【详解】电场线与等势面垂直，且从高点势指向低点势，电场强度的方向水平向左B正确，ACD错误。故选B。15．D【解析】【详解】BC．由题意知、、，根据匀强电场中平行相等的线段上的端电压相等，有即可得则BA为一条等势线，。根据电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势，可知场强的方向沿着CA方向，故BC错误；A．场强的大小为故A错误；D．根据电势能可知，电子由B点移到C点的电势能变化量为即电势能减少20eV，故D正确；故选D。16．

12V【解析】【分析】【详解】[1]在匀强电场中沿着任一方向每隔相同距离电势差都相等，所以在正方形中有即代入数据解得[2]设AD中点处有一点E，则有即17．

错误

错误

错误

正确

错误【解析】【分析】【详解】（1）[1]公式只适用于匀强电场，故描述错误。（2）[2]公式中，为沿电场线的距离，不一定等于匀强电场中两点间的距离，故描述错误。（3）[3]电场强度是电场自身的性质，其强度与电场自身有关，与电势差U无关，故描述错误。（4）[4]匀强电场的电场强度值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值，故描述正确。（5）[5]公式中，为沿电场线的距离，不一定