2021-2022學(xué)年高二物理人教版必修第三冊培優(yōu)同步課時訓(xùn)練10.3 電勢差與電場強度的關(guān)系-【含答案】

1、2021-2022年高二物理必修第三冊培優(yōu)同步專題訓(xùn)練（人教版2019）10.3 電勢差與電場強度的關(guān)系一、單選題。本大題共12小題，每小題只有一個選項符合題意。1在靜電場中，關(guān)于場強、電勢和電勢差的說法正確的是（ ）A電勢高的地方電場強度不一定大，電場強度大的地方電勢不一定高B電勢為零的地方場強也一定為零，場強為零的地方電勢也一定為零C電勢降落的方向必定是電場強度的方向，場強在數(shù)值上等于單位距離上的電勢差D沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降落必定相同2如圖，實線為電場線,虛線為等勢線,a、b兩點的電勢a=50V,b=20V,則a、b連線中點c的電勢C應(yīng)為（）AC=35VBC35VCC35

2、VD無法判斷3如圖，abc中bc=4cm，acb=30。勻強電場的電場線平行于abc所在平面，且a、b、c點的電勢分別為3V、-1V、3V下列說法中正確的是（）A電場強度的方向沿ac方向B電場強度的大小為2V/mC電子從a點移動到b點，電場力做功為4eVD電子從c點移動到b點，電勢能增加了4eV4真空中靜電場的電勢在x正半軸隨x的變化關(guān)系如圖所示，x1、x2、x3為x軸上的三個點，下列判斷正確的是（）A將一負(fù)電荷從x1移到x2，電場力不做功B該電場可能是勻強電場C負(fù)電荷在x1處的電勢能小于在x2處的電勢能Dx3處的電場強度方向沿x軸正方向5有一沿x軸分布的電場，以x方向為電場正方向。其電場強度

3、E隨x變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）AO點的電勢最高Bx2點的電勢最高C正電荷從x1移動到x3電場力不做功Dx1和x3兩點的電勢相等6帶正電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點以初速度進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點，如圖所示，實線是電場線，關(guān)于粒子，下列說法正確的是（）A在a點的加速度大于在b點的加速度B在a點的電勢能小于在b點的電勢能C在a點的電場強度大于在b點的電場強度D電場中a點的電勢一定比b點的電勢高7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指向C，A、B之間的距離等于B、C之間的距離A、B、C三點的電場強度的大小和電勢分別用EA、EB、EC和A、B、

4、C表示，則 （ ） AEA=EB=ECBEAEBECCABCDA-B=B-C8如圖所示，在場強為E的勻強電場中有A、B兩點，AB連線長L，與電場線夾角為，則AB兩點的電勢差為（ ）A0 B C D9如圖所示，勻強電場場強E100 V/m，A、B兩點相距10 cm，A、B連線與電場線的夾角為60，則A、B間電勢差UAB為( )A10 VB10 VC5 VD5 V10如圖所示，a、b、c、d、O五點均在勻強電場中，它們剛好是一個半徑為R0.2 m的圓的四個等分點和圓心O，b、c、d三點的電勢如圖所示已知電場線與圓所在平面平行，關(guān)于電場強度的大小和方向，下列說法正確的是()A電場強度的方向由O指向b

5、點B電場強度的方向由O指向d點C電場強度的大小為10 V/mD電場強度的大小為10V/m11如圖所示，圓O在勻強電場中，場強方向與圓O所在平面平行，帶正電的微粒以相同的初動能沿著各個方向從A點進入圓形區(qū)域中，只在電場力作用下運動，從圓周上不同點離開圓形區(qū)域，其中從C點離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最大，圖中O是圓心，AB是圓的直徑，AC是與AB成角的弦，則勻強電場的方向為（ ）A沿AB方向B沿AC方向C沿BC方向D沿OC方向12位于正方形四角上的四個等量點電荷的電場線分布如圖所示，ab，cd分別是正方形兩組對邊的中垂線，O為中垂線的點，P，Q分別為ab，cd上的兩點OPOQ，下列說法中正確的是（

6、）AP、Q兩點的電勢關(guān)系為PQBP、Q兩點電場強度的大小關(guān)系為EQEPC若在O點輕放一正點電荷，該正點電荷可能沿ab方向運動D帶負(fù)電的試探電荷在Q點時的電勢能比在M點時的電勢能小二、多選題。本大題共3小題，每小題有兩項或以上符合題意。13如圖中A、B、C三點都在勻強電場中，已知ACBC， ABC60，BC 20 cm，把一個電荷量q105C的正電荷從A移到B，靜電力做功為零，從B 移到C，靜電力做功J，則該是( )AAB兩點間的電勢差是0BBC兩點間的電勢差是VC場強大小是1000 V/m，方向垂直AB斜向下D場強大小是865 V/m，方向垂直AB斜向下14如圖所示，在x軸上放有兩個電荷量分別

7、為q1和q2的點電荷，其中q1位于x軸的坐標(biāo)原點，電荷q2的右側(cè)各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖曲線所示，其余部分的電勢變化情況沒有畫出，其中B點電勢為零，BD段中的電勢最低點為C點，則（）AB點的電場強度大小為零B兩點電荷的電荷量的大小關(guān)系為CA點的電場強度方向向右D將一帶負(fù)電的試探電荷從C點移到D點，電場力做正功15在勻強電場中，一電荷量為的粒子（不計重力）以初動能由點沿某一方向射出，通過點時其動能為；若將該粒子還以初動能由點沿另一方向射出，粒子通過點時動能為。如圖所示，三點構(gòu)成直角三角形且，勻強電場平行于所在平面。分別表示兩點與兩點間電勢差，已知，下列說法正確的是（）ABC勻強電場的電場強度大

8、小為D勻強電場沿方向三、解答題。本大題共6小題，解答過程必修有必要的文字說明，公式和解題過程。16如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強電場，其中坐標(biāo)原點O處的電勢為0，A處的電勢為6V，B處的電勢為3V。求電場強度的大小，并在圖中標(biāo)出電場強度的方向。請總結(jié)根據(jù)電場中的電勢確定電場強度的方法。17根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系，可由電勢差確定勻強電場的電場強度，也可由電場強度確定電勢差。若一勻強電場的場強為1.0104V/m，在平行于電場的平面上畫半徑為10cm的圓，在圓周上取三點A、B、C，如圖所示。請分別計算A、B間和B、C間的電勢差。18如圖所示，勻強電場的電場強度為30N

9、/C，A、B、C是電場中同一條電場線上的三個點，相鄰兩個點的距離均為10cm。(1)以C點為零電勢點，求A、B兩點的電勢；(2)A、B、C三點中哪個點的電勢最高？哪個點的電勢最低？19如圖是某初中地理教科書中的等高線圖（圖中數(shù)字的單位是米）。小山坡的左邊和右邊，哪一邊的地勢更陡些？如果把一個球分別從山坡左右兩邊滾下（把山坡的兩邊看成兩個斜面，不考慮摩擦等阻礙），哪邊的加速度更大？現(xiàn)在把該圖看成一個描述電勢高低的等勢線圖，圖中的單位是伏特，和哪一邊電勢降落得快？哪一邊的電場強度大？20如圖，真空中平行金屬板M、N之間的距離為，有的帶電粒子位于M板旁，粒子的電荷量為，給兩金屬板加直流電壓。(1)求

10、帶電粒子所受的靜電力的大?。?2)求帶電粒子從M板由靜止開始運動到達N板時的速度；(3)如果兩金屬板距離增大為原來的2倍，其他條件不變，則上述問題(1)(2)的答案又如何？21在勻強電場中，將一電荷量為的負(fù)電荷由A點移到B點，其電勢能增加了，已知A、B兩點間距離為，兩點連線與電場方向成60角，如圖所示，則：(1)A、B兩點間的電勢差為多少？(2)該勻強電場的電場強度為多大？答案1A電勢高的地方電場強度不一定大，電場強度大的地方電勢不一定高，如帶負(fù)電的點電荷的電場中，電勢高的地方為無限遠處電場強度卻為零，靠近帶負(fù)電的點電荷時電場強度增大電勢卻降低，故A的說法正確；零電勢點是可以任意設(shè)定的，故電勢

11、為零的地方場強不一定為零，場強為零的地方電勢也不一定為零，如若取無窮遠處為零電勢點，帶正電的導(dǎo)體，內(nèi)部場強為零，但電勢不為零，故B的說法錯誤；電勢降落最快的方向是電場強度的方向，勻強電場的場強在數(shù)值上等于沿場強方向單位距離上的電勢差，故C說法錯誤；勻強電場中沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降落必定相同，非勻強電場不適用，故D的說法錯誤。2B由圖看出，ca段電場線比bc段電場線密，ca段場強較大，根據(jù)公式U=Ed可知，bc間電勢差Ubc小于ca間電勢差Uca，即b-c，故選B3DAB由于ac兩點電勢相等，故ac為一條等勢線，電場方向與等勢線垂直，且由高電勢指向低電勢可知，電場方向垂直ac，且

12、指向斜上方，故電場強度的大小為，故AB錯誤；C電子從a點移動到b點，電場力做功為，故C錯誤；D電子從c點移動到b點，電場力做功為，電場力做多少負(fù)功，電勢能增加多少，故D正確。故選D。4CA從移到，電勢在降低，將一負(fù)電荷從高電勢到低電勢，其電勢能增加，則電場力做負(fù)功，故A錯誤；B由于電勢與的圖象斜率表示電場強度，而圖象的斜率是變化，因此電場強度是變化，不是勻強電場，故B錯誤；C由圖像可知，處的電勢高于處的電勢，則負(fù)電荷在處的電勢能小于在處的電勢能，故C正確；D從到的電勢升高，則逆著電場線方向，因此處的電場強度方向電場強度方向沿軸負(fù)方向，故D錯誤。故選C。5AABD作出電場線，如圖所示根據(jù)順著電場

13、線電勢降低，則O點電勢最高，x3點的電勢最低，故A正確，BD錯誤；C由圖可知，由于x1的電勢大于x3點的電勢，當(dāng)正電荷從x1移動到x3電場力做正功，故C錯誤。故選A。6DAC電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，可知EaEb，所以a、b兩點比較，粒子的加速度在b點時較大，故AC錯誤；BD整個過程電場力做正功，根據(jù)動能定理得經(jīng)b點時的動能大于經(jīng)a點時的動能，則在a點的電勢能大于在b點的電勢能，由于是帶正電的粒子，因此電場中a點的電勢一定比b點的電勢高，故C錯誤，D正確。故選D。7C順著電場線方向，電勢必定降低，則有ABC故C正確一條電場線無法確定電場線疏密情況，所以無法比較三點

14、場強的大小故AB錯誤若是勻強電場，A-B=B-C若是非勻強電場，無法比較A-B與B-C的大小故D錯誤故選C8D勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系公式為，d是沿電場線方向的兩點間距離，為，故AB之間的電勢差為： ，D正確；9D由圖示可知，BA方向與電場線方向間的夾角=60，AB兩點沿電場方向的距離d=LcosAB兩點間的電勢差UAB=Ed=ELcos=100V/m0.1mcos60=5V故選D。10DAB由勻強電場中平行線上等間距點間的電勢差相等可得，O點的電勢為6 V，O、d連線的中點e處的電勢為8 V，連接c、e，過O作ce的垂線交ce于f，則ce為等勢線，電場線垂直于ce向下，即電場強度的方向由

15、f指向O點，選項AB錯誤；CD連接c、O，計算得Of長為R，O、f間的電勢差為2 V，則電場強度V/m選項C錯誤，D正確11D解：僅在電場力作用下從A點進入，離開C點的動能最大，則C點是沿電場強度方向電勢最低的點，所以電場力沿過OC的方向，由于帶電微粒是帶正電，故勻強電場的方向沿OC方向故D正確，A、B、C錯誤故選D12DAB電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密，電場強度越大，根據(jù)圖象知P點的電場強度比Q點的小。根據(jù)電場線與等勢面垂直，可知ab與cd是兩條等勢線，則P與O的電勢相等，Q與O的電勢也相等，所以P、Q兩點的電勢相等。故AB兩項錯誤。C四個點電荷在O點產(chǎn)生的電場相互抵消，場強為零，

16、在O點放一正點電荷，該正點電荷受到的電場力為零，不會運動。故C項錯誤。DP、Q兩點的電勢相等，又根據(jù)電場線的方向知M點的電勢比P點的低，則Q點的電勢高于M點的電勢。負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，所以帶負(fù)電的試探電荷在Q點的電勢能比在M點小。故D項正確。13AC因為把正電荷從A移到B，靜電力做功為零，根據(jù)公式W=Uq，所以AB兩點間的電勢差為0，兩點的電勢大小相等，選項A正確；電荷從B 移到C，靜電力做功UBCq=J，故UBC=V，選項B錯誤；因為AB兩點的電勢相等，故場強的方向垂直AB，而B點的電勢小于C點，所以場強的方向垂直AB斜向下，其大小為E=1000V/m；選項C正確14BDA根據(jù)，可得B

17、點的電場強度等于圖像在B點的斜率，故B點的電場強度大小不為零，故A錯誤；B由圖知C點電場強度為0，且C點靠近電荷，故故B正確；C沿電場線方向電勢降低，由圖知BC段電場強度向右，可得電荷為正電荷，CD段電場強度向左，可得電荷為負(fù)電荷，故A點的電場強度方向向左，故C錯誤；D根據(jù)電場力做功則知將一帶負(fù)電的試探電荷從C點移到D點，電場力做正功，故D正確。故選BD。15BC解析：AB帶電粒子由A到的過程，由動能定理得帶電粒子由A到的過程，由動能定理得解得故A錯誤，B正確；CD由分析可知，點的電勢比點的電勢高，且在上與點電勢相等的點為點，點為的四等分點，如圖所示由幾何關(guān)系知，因此電場強度的方向由A指向，又

18、，則故C正確，D錯誤。故選BC。16；200V/m；在x軸上找一電勢為3V的點，將該點與B點連接，該連線為等勢線，求出OB沿電場線方向上的距離，根據(jù)求出電場強度的大小。OA的中點C的電勢為3V，將C點與B點連接，如圖所示電場線與等勢線垂直，有則根據(jù)幾何關(guān)系OB沿電場線方向上的距離為所以電場強度為方法：在x軸上找一電勢為3V的點，將該點與B點連接，該連線為等勢線，求出OB沿電場線方向上的距離，根據(jù)求出電場強度的大小。17，設(shè)圓的半徑為r，A、B間的電勢差為UAB=Er=1.01041010-2V=1000VB、C間的電勢差為UBC=Ercos53=100000.10.6V=600V18(1)；(2) A點電勢最高，C點電勢最低。(1)以C點為零電勢點，正電荷q從A點或B點沿電場線移動距離d到C點，靜電力做正功，有電荷q在A點或B點的電勢能，根據(jù)電勢定義，有所以(2)以C點為零電勢點，A、B、C三點的電勢分別為6V、3V、0，故A點電勢最高，C點電勢最低。19b地勢更陡；b加速度更大；b的電勢降落快；b的電場強度大。由等高線的特點知,a側(cè)坡度小,b側(cè)坡度大,因此右邊b地勢更陡；設(shè)與水平面的夾角為0,根據(jù)牛頓第二定律得可知從b側(cè)下坡,加速度