人教 2019 物理 必修三 10.3 电势差与电场强度的关系 同步练 习 一．选择题（共 10 小题） 1．如图所示，匀强电场场强 E＝100V/m，A、B 两点相距 10cm，则 UAB 之值为（　　） A．﹣10V B．10V C．﹣1000V D．1000V 2．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 0.1V、0.4V，0.7V。ab 的长为 6cm，bc 的长为 8cm，下列说法正确的是（　　） A．该匀强电场的电场强度大小为 8.33V/m B．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的过程中，电场力做的功 为 0.03J C．矩形 abcd 电势最高的点的电势为 1V D．矩形 abcd 上电势最低的点的电势为 0.1V 3．如图（甲），粗糙、绝缘的水平地面上，一质量 m＝2kg 的带负电小滑块（可视为质 点）在 x＝1m 处以初速度 v0＝1.5m/s 沿 x 轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数 μ ＝0.05．整个区域存在沿水平方向的电场，滑块在不同位置所具有的电势能 Ep 如图 （乙）所示， P 点是图线最低点，虚线 AB 是经过 x＝1m 处的切线，并且 AB 经过 （0，3）和（3，0）两点，g＝10m/s2，则（　　） A．x＝3m 处的电势最低 B．滑块向右运动过程中，速度先增大后减小 C．滑块运动至 x＝3m 处时，速度最大 D．滑块向右一定不能经过 x＝4m 处的位置 4．两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点，两点电荷连线上各点电势 φ 随 x 变化的关系如图所示，其中 A、N 两点电势为零，ND 段中 C 点电势最高，则（ ） A．A 点的电场强度大小为零 B．q1 和 q2 带异种电荷，且 q1 的带电量大于 q2 的带电量 C．CD 间的场强方向沿 x 轴负方向 D．将一负电荷沿 x 轴从 N 点移到 D 点，电势能先增大后减小 5．如图所示，一平行板电容器竖直放置，两板间距为 d，电容为 C，O 为两板中心。过 O 且与板垂直的直线上，板外的 M、N 两点到 O 点距离均为 2d，板间的 P、S 两点到 O 点 的距离相等。在 M、N 点分别放置电荷量﹣Q、+Q 的点电荷时，O 点处场强恰好为零。 已知静电力常量为 k，忽略两点电荷对两板电荷分布的影响。则（　　） A．A 极板带负电，B 极板带正电 B．P、S 两点的电势相等 C．P、S 两点的场强大小相等，方向相反 D．电容器所带的电荷量为 6．如图所示，匀强电场中有一个半径为 4cm 的圆，电场方向与圆面平行，A、B、C 是圆 上的三个等分点，已知 UAB＝6V，UBC＝﹣6V，则该电场的电场强度大小为（　　） A．100V/m B．150V/m C．100 V/m D．400 V/m 7．某静电场在 x 轴上的电势随 x 的变化关系 φ﹣x 图象如图所示，电场方向平行于 x 轴， 下列说法正确的是（　　） A．正电荷从 x1 处移到 x3 处电势能增大 B．x2 处电场强度为零 C．正电荷在 x3 处和 x5 处的电场力方向相同 D．电荷在 x4 处受到的电场力最大 8．等量异种点电荷固定在光滑绝缘水平面上的 A、B 两点，O 点为 A、B 连线的中点。一 质量为、电荷量为 q 的带电粒以大小为 v0 的初速度进入该水平面，仅受电场力作用，其 运动轨迹与 AB 连线的交点为 M，且与 AB 连线的中垂线相切于 N 点。已知 M 点的电势 为 φM，电场强度为 EM，N 点的电势为 φN，电场强度为 EN，粒子在 N 点的速度大小为 v，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A．该粒子带负电 B．φN＞φM、EN＞EM C．P 点的电势为 m（v02﹣v2） D．粒子从 N 点运动到无穷远处的速度大小一定等于 v 9．如图所示，直角三角形 ABC 中∠A＝37°，∠C＝90°.两负点电荷固定在 A、B 两点，一 试探电荷在 C 点受到的电场力方向与 AB 垂直，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则 A、B 两 点处的负点电荷在 C 点的场强大小之比为（　　） A．3：5 B．5：3 C．4：3 D．3：4 10．如图，Δabc 中 bc＝4cm，∠acb＝30°。匀强电场的电场线平行于 Δabc 所在平面，且 a、b、c 点的电势分别为 3V、﹣1V、3V。下列说法中正确的是（　　） A．电场强度的方向沿 ac 方向 B．电场强度的大小为 100V/m C．电子从 c 点移动到 b 点，电场力做功为﹣4eV D．电子从 a 点移动到 b 点，电势能减少了 4eV 二．多选题（共 5 小题） （多选）11．如图所示，在匀强电场平面内有一等边三角形 ABC，边长为 2m，三点的电 势大小分别为 φA＝0，φB＝φC＝3V，现以 B 点为轴让三角形 ABC 在该匀强电场平面内 顺时针转动 30°，则（　　） A．该匀强电场的场强大小为 V/m B．该匀强电场的方向由 B 指向 A C．A 点电势增加（3﹣ D．A 点电势增加 ）V V （多选）12．如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一 区域的电场线与 x 轴平行，现有一个质量为 0.6kg、电荷量为+1.0×10﹣8C 的滑块 P（可 看做质点），仅在电场力作用下由静止沿 x 轴正方向运动。运动过程中物块的电势能 Ep 与坐标 x 的关系如图曲线表示，曲线过点（0.7，1），图中斜线为该曲线的切线，过切 点（0.3，3）和（0.6，0）。则下列说法正确的是（　　） A．该滑块运动的速度越来越大 B．x＝0.3m 处的电势比 x＝0.7m 处的电势低 C．x＝0.3m 处的场强大小为 5×102N/C D．x＝0.3m 与 x＝0.7m 间的电势差是 2×102V （多选）13．反射速调管是一种常用的微波振荡器件，它利用电子在电场中的往返运动来 产生微波。真空中存在一静电场，方向平行于 x 轴，其电势 φ 随 x 的变化如图所示。一 电子从 x＝﹣0.4cm 处开始由静止释放，仅在电场力作用下在 x 轴上往返运动。已知电 子所带电量为﹣1.6×10﹣19C，质量约为 9×10﹣31kg，则（　　） A．坐标原点左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比为 5：3 B．电子从 x＝﹣0.4cm 处向右运动过程中，电势能先增大后减小 C．电子的最大速度约为 7.1×107m/s D．电子做往返运动的周期约为 1.6×10﹣9s （多选）14．如图所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与 Ox 轴成 0﹣60°角，Ox 轴上 a、b、c 三点的坐标分别为 3cm、9cm、12cm，O 点的电势为零，a 点的电势为﹣3V，则 下列说法正确的是（　　） A．场强大小为 100V/m B．电场线方向沿虚线斜向下 C．c 点的电势为﹣12V D．电子在 a 点的电势能为﹣3eV （多选）15．如图，匀强电场区域内，由 a、b、c、d、a′、b′、c′、d′作为顶点构成一正方 体空间，电场方向与面 abcd 垂直。若在 c 点固定一正点电荷，则（　　） A．b、d 两点的电场强度大小相等，电势相等 B．b′、d′两点的电场强度不同，电势相等 C．a、b 两点的电场强度大小相等，电势相等 D．a′、b′两点的电场强度相同，电势相等 三．填空题（共 3 小题） 16．图中 A、B、C、D 为匀强电场中电势差相等的四个等势面。一个电子飞经等势面 D 时， 动能为 20eV；飞经等势面 C 时，电势能为﹣10eV；飞经等势面 B 时，速度刚好为零。 已 知 A 、 D 间 距 离 为 0.15m ， 则 A 面 的 电 势 UA ＝ 　 　V，电场的场强为 E＝ V/m。（电子的电量是 1.6×10﹣19C） 17．匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c 三点的位置如图所示，三点的电势 分别为 10V、17V、26V。完成下列填空： （1）坐标原点处的电势为 　 　V； （2）电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 　 　eV； （3）电子在 a 点的电势能比在 b 点的高 　 　eV； （4）电场强度的大小为 　 　V/cm。 18．如图所示，匀强电场方向与六边形所在平面平行，A、B、C、D、E、F 是正六边形的 六 个 顶 点 。 已 知 正 六 边 形 的 边 长 为 2cm ， A 、 B 、 C 三 点 的 电 势 分 别 为 ﹣ 3V 、 ﹣ 2V、0V： （1）则 D 点的电势 φD＝　 　V； （2）电量 q＝﹣1×10﹣10C 的负电荷在中心 O 处的电势能 Ep＝　 　J； （3）电场强度的大小 E＝　 　V/m。 四．计算题（共 3 小题） 19．如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆 AC 与半径为 R 的圆周交于 B、C 两点，在 圆心处固定一个带正电的点电荷，B 点为 AC 的中点，C 点位于圆周的最低点，现有一 质量为 m、电荷量为﹣q，套在杆上的带电小球（可视为质点）从 A 点由静止开始沿杆 下滑，已知重力加速度为 g，A 点距过 C 点的水平面的竖直高度为 3R，小球滑到 B 点时 的速度大小为 。求： （1）A、B 间的电势差 UAB； （2）小球滑到 C 点时的速度大小 vC。 20．如图所示，在竖直平面内存在一匀强电场，其中间距为 2cm 的 A、B 两点等高，场强 方向与水平成 60°角。将一个不知道电荷性质、电量绝对值为 2×10﹣5C 的带电小球。由 B 从静止释放后沿直线运动到 A，电势能减少了 0.2J。已知重力加速度为 g。求： （1）小球带正电还是负电。 （2）AB 两点的电势差 UAB 及匀强电场的电场强度。 （3）小球从 B 到 A 运动的时间。 21．有一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c、d 四点的位置如图所示 ， cd、cb 分别垂直于 x 轴、y 轴，其中 a、O、b 三点电势分别为 4V、6V、8V。电荷量为 q＝﹣2×10﹣5C 的点电荷由 a 点开始沿 a→b→c→d 路线运动。求： （1）c 点的电势为多少？点电荷在 c 点的电势能为多少？ （2）该点电荷从 a 点移到 d 点的过程中，电场力做功为多少？ （3）匀强电场的电场强度大小和方向？ 人教 2019 物理 必修三 10.3 电势差与电场强度的关系 同步练 习 参考答案与试题解析 一．选择题（共 10 小题） 1．B。 2．D。 3．D。 4．B。