高中物理人教必修三10.3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系（練習(xí)題）（解析版）

1、淘寶：知行書屋知行合一 第十章 靜電場中的能量10.3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 一、單選題：1.在水深超過200 m的深海，光線極少，能見度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過自身發(fā)出的生物電獲取食物、威脅敵害、保護(hù)自己。若該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個電極，它在海水中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度達(dá)到104 N/C，可擊昏敵害。則身長50 cm的電鰻，在放電時產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)()A.50 V B.500 VC.5 000 V D.50 000 V解析UEd1040.5 V5 000 V。答案C2.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系,正確的說法是()A.在相同距離上的兩點,電勢差大的其電場強(qiáng)度也必定大B.

2、電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢降落C.沿著電場方向,任何相同距離上的電勢降落必定相等D.電勢降低的方向必定是電場強(qiáng)度的方向解析公式E=Ud中d答案C3.如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強(qiáng)度，可以判定()A.abc B.EaEbEcC.abbc D.EaEbEc解析電場線是直線的電場，通常有如圖所示的幾種情況題中給出的一條電場線，不一定是哪一種，因此B、C、D均不正確；其中在前三個圖中可由UEd定性分析。不論是何種情況的電場，沿著電場線方向電勢總是降低的，a

3、bc，故A正確。答案A4.如圖所示，沿x軸正向的勻強(qiáng)電場E中，有一動點以O(shè)為圓心，rOA為半徑逆時針轉(zhuǎn)動一周，O與圓周上的A點的連線OA與x軸正向(E方向)成(BC B.EAEBECC.UABUBC D.UABUBC解析沿電場線方向，電勢越來越低，所以A點電勢最高，C點電勢最低，A正確；電場線越密集的地方電場強(qiáng)度越強(qiáng)，由圖可知，C點電場強(qiáng)度最強(qiáng)，A點電場強(qiáng)度最弱，B錯誤；由于BC間的電場強(qiáng)度大于AB間的電場強(qiáng)度，由UEd可知，UABUBC，C正確，D錯誤。答案AC12.如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱，O、M、N是y軸上的三個點，且OMMN.P點在y軸右側(cè)，MPON.則下

4、列說法正確的是()AM點的電勢比P點的電勢高B將負(fù)點電荷由O點移動到P點，電場力做正功CM、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差DM、N兩點間的電勢差小于O、M兩點間的電勢差答案AD解析根據(jù)電場線和等勢面的關(guān)系，可以判斷出M點的電勢比P點的電勢高，A正確；將負(fù)點電荷由O點移到P點，電場力做負(fù)功，B錯誤；根據(jù)UEd進(jìn)行定性分析可知UMNUOM，C錯誤，D正確13.如圖，直線上有O、a、b、c四點，ab間的距離與bc間的距離相等在O點處有一固定點電荷，已知b點電勢高于c點電勢，若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點，再從b點運動到a點，則()A兩過程中電場力做的功相等B前一過程中

5、電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C前一過程中，粒子電勢能不斷減小D后一過程中，粒子動能不斷增加答案CD解析b點電勢高于c點電勢，則O點處的點電荷帶正電，場強(qiáng)方向由a指向c，帶負(fù)電的粒子從c向a運動，電場力做正功，由abbc，因ab間場強(qiáng)大于bc間場強(qiáng)，由WqEl定性分析，WcbWba，故A、B錯誤；粒子從c點運動到b點，再從b點運動到a點過程中，電場力一直做正功，粒子電勢能不斷減小，動能不斷增加，故C、D正確14.圖甲所示的Ux圖象表示三對平行金屬板間電場的電勢差與場強(qiáng)方向上的距離關(guān)系如圖乙所示，若三對金屬板的負(fù)極板接地，圖中x均表示到正極板的距離，則下述結(jié)論中正確的是()A三對金屬板兩

6、板電勢差的關(guān)系為U1U2U3B三對金屬板正極電勢的關(guān)系123C三對金屬板板間距離關(guān)系為d1d2d3D三對金屬板板間場強(qiáng)大小是E1E2E3【解析】由甲、乙兩圖可知電勢從正極板開始隨距離均勻減小，最后到負(fù)極板，電勢為零，開始時正極板電勢相同，兩板間電勢差相同，A對，B錯；由甲圖還可知道板間距離d1d2d3，C對，由EU/d可知E1E2E3，D對【答案】ACD非選擇題15.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，其電場線如圖中實線所示，方向未知，將帶電荷量為q1.0106 C的點電荷由A點沿水平線移至B點，其電勢能增加了3105 J，已知A、B兩點間的距離為2 cm，兩點連線與電場線成60角(1)求A、

7、B兩點間的電勢差UAB；(2)若A點的電勢A1 V，求B點的電勢B；(3)求電場強(qiáng)度E的大小，并判斷其方向答案(1)30 V(2)31 V(3)3 000 V/m沿電場線指向左下方解析(1)由題意知，靜電力做負(fù)功為WAB3105 J由UABeq f(WAB,q)，得：UAB30 V(2)UABAB故BAUAB(130) V31 V(3)A、B兩點間沿電場線方向的距離為：d2102cos 60 m1102 m.從而得：Eeq f(UAB,d)eq f(30,0.01) V/m3 000 V/m.方向：沿電場線指向左下方16.如圖所示，A、B為水平正對放置的平行金屬板，板間距離為d，一質(zhì)量為m的帶

8、電油滴在兩金屬板之間，若兩金屬板間加電壓UABU，油滴將保持靜止若兩金屬板間的電壓減為原來的一半，經(jīng)一段時間，油滴在空氣阻力的作用下最后以速率v勻速下降設(shè)油滴在運動過程中質(zhì)量和電荷量均保持不變，空氣阻力與速度大小成正比(重力加速度為g)求：(1)油滴所帶電荷量；(2)油滴以速率v勻速下降時受到空氣阻力多大？(3)若要讓油滴以速率2v勻速上升則兩極板的電壓應(yīng)為多少？答案(1)eq f(mgd,U)(2)eq f(1,2)mg(3)2U解析(1)qeq f(U,d)mg解得qeq f(mgd,U)(2)Ffkvmgqeq f(U,2d)eq f(1,2)mg，(3)qeq f(U,d)mgk2v，

9、解得U2U.17.如圖所示的勻強(qiáng)電場，等勢面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各等勢面電勢已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與水平方向成45角斜向上射入電場，要使小球做直線運動，求：(1)小球應(yīng)帶何種電荷及其電荷量；(2)小球受到的合外力的大?。?3)在入射方向上小球運動的最大位移xm。(電場足夠大)解析(1)作電場線如圖(a)所示。(a)由題意知，只有小球受到向左的靜電力，靜電力和重力的合力與初速度才可能在一條直線上，如圖(b)所示。只有當(dāng)F合與v0在一條直線上才可能使小球做直線運動，所以小球帶正電，小球沿v0方向做勻減速運動。由圖(b)知qEmg，相鄰等勢面間的電勢差為U，所以Eeq f(U,d)，所以qeq f(mg,E)eq f(mgd,U)。(2)由圖(b)知，F(xiàn)合eq r(（qE）2（mg）2)eq r(2)mg。(b)(3)由動能定