高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电势差与电场强度的关系课时训练

第十章  静电场中的能量

10.3 电势差与电场强度的关系

一、单选题： 

1.在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己。若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104 N/C，可击昏敌害。则身长50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达(　　)

A.50 V    B.500 V

C.5 000 V    D.50 000 V

2.下列关于匀强电场中电场强度与电势差的关系,正确的说法是(　　)

A.在相同距离上的两点,电势差大的其电场强度也必定大

B.电场强度在数值上等于每单位距离上的电势降落

C.沿着电场方向,任何相同距离上的电势降落必定相等

D.电势降低的方向必定是电场强度的方向

3.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＝Ec

4.如图所示，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点以O为圆心，r＝OA为半径逆时针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向(E方向)成θ(θ<)角，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为(　　)

A．U＝Er   B．U＝Er(sin θ＋1)

C．U＝Er(cos θ＋1)   D．U＝2Er

5.空气中的负离子对人的健康极为有益，人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法．如图4所示，在一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5 000 V左右，使空气发生电离，从而产生负氧离子(负氧离子为－1价离子)，使空气清新化．针状负极与环形正极间距为5 mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则(　　)

A．E＝103 N/C，F＝1.6×10－16 N

B．E＝106 N/C，F＝1.6×10－16 N

C．E＝103 N/C，F＝1.6×10－13 N

D．E＝106 N/C，F＝1.6×10－13 N

6.如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为(　　)

A.竖直向下，E＝0.4 N/C    B.水平向右，E＝0.4 N/C

C.水平向左，E＝40 N/C    D.水平向右，E＝40 V/m

7.如图所示，在匀强电场中相距10 mm的两等势面AA′、BB′。其间有一静止的油滴P。已知油滴P的重力是1.6×10－4 N，所带的电荷量是＋3.2×10－9 C。则下面判断正确的是(　　)

A.φA＞φB，UAB＝100 V    B.φA＞φB，UAB＝750 V

C.φA＜φB，UBA＝500 V    D.φA＜φB，UBA＝1 000 V

8.如图所示的匀强电场场强为103 N/C，ab、cd平行于电场线，ac、bd垂直于电场线，ab＝cd＝4 cm，ac＝bd＝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abdca移动一周，静电力做的功是－0.25 J

D.将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abd从a移到d，静电力做的功是0.25 J

9.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 V,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.200 V/m

C.100 V/m D.100 V/m

10.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。仅在静电力作用下，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两点电势差|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

二、多选题

11.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(　　)

A.φA>φB>φC    B.EA>EB>EC

C.UAB<UBC    D.UAB＝UBC

12.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是(　　)

A．M点的电势比P点的电势高

B．将负点电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差

D．M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差

13.如图，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等．在O点处有一固定点电荷，已知b点电势高于c点电势，若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则(　　)

A．两过程中电场力做的功相等

B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功

C．前一过程中，粒子电势能不断减小

D．后一过程中，粒子动能不断增加

14.图甲所示的U－x图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系．如图乙所示，若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是(　　)

A．三对金属板两板电势差的关系为U1＝U2＝U3

B．三对金属板正极电势的关系φ1＞φ2＞φ3

C．三对金属板板间距离关系为d1＜d2＜d3

D．三对金属板板间场强大小是E1＞E2＞E3

三、非选择题

15.如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为q＝－1.0×10－6 C的点电荷由A点沿水平线移至B点，其电势能增加了3×10－5 J，已知A、B两点间的距离为2 cm，两点连线与电场线成60°角．

(1)求A、B两点间的电势差UAB；

(2)若A点的电势φA＝－1 V，求B点的电势φB；

(3)求电场强度E的大小，并判断其方向．

16.如图所示，A、B为水平正对放置的平行金属板，板间距离为d，一质量为m的带电油滴在两金属板之间，若两金属板间加电压UAB＝U，油滴将保持静止．若两金属板间的电压减为原来的一半，经一段时间，油滴在空气阻力的作用下最后以速率v匀速下降．设油滴在运动过程中质量和电荷量均保持不变，空气阻力与速度大小成正比(重力加速度为g)．求：

(1)油滴所带电荷量；

(2)油滴以速率v匀速下降时受到空气阻力多大？

(3)若要让油滴以速率2v匀速上升．则两极板的电压应为多少？

17.如图所示的匀强电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：

(1)小球应带何种电荷及其电荷量；

(2)小球受到的合外力的大小；

(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm。(电场足够大)