高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册电势差与电场强度的关系测试题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册电势差与电场强度的关系测试题，共8页。试卷主要包含了5 V等内容，欢迎下载使用。
A级——学考达标
1.(2024·广东1月学考)如图所示，匀强电场场强E为10 V/m，M和N两点相距20 cm，两点间的连线与电场线方向的夹角为60°，则电势差UMN为( )
A．－1 V B．1 V
C．－2 V D．2 V
2.如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3 kV 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2 cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，由下列说法正确的是( )
A．金属网和金属板间的场强为1.5×105 V/m
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
3.电荷量为＋Q的点电荷与一无限大接地金属板(电势为零)MN相距为2d，所形成的电场的电场线如图所示。图中P点与金属板相距为d，R点与P点关于点电荷对称，且测得P点电势为0.5 V。由下列说法中正确的是( )
A．R点的电势也为0.5 V
B．R点的电势大于0.5 V
C．点电荷与金属板间的电势差等于1 V
D．点电荷与金属板间的电势差小于1 V
4.雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫作“跨步电压”。如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点，若O点附近地质结构分布均匀，则在地面以O点为圆心的同心圆为一系列的等势线。图中O、A、B、C在同一直线上，BD是过B点圆的切线，AB＝BC＝BD，电线落地时恰好有人单脚着地站在B点，则以下说法正确的是( )
A．图中A、B、C三点中，C点电势最高
B．地面上电子由O向C定向移动
C．为了安全，人应该沿BD方向迈大步快速脱离
D．A、B、C、D四点间电势差大小关系为UAB>UBC>UBD
5．电场线的疏密程度能描述电场的强弱，小娜同学想通过点电荷定量研究此问题。首先，她用蓖麻油实验模拟得到点电荷周围电场的分布，如图1所示，然后由点电荷出发，依据模拟得到的电场分布特点，向四周均匀的辐射(画)出N根电场线，如图2所示，其中a点为距点电荷为r1的球面上一点，b点为距点电荷为r2的球面上一点。已知电场线的疏密程度n可用穿过单位面积的电场线的条数来表示，该点电荷的电量为Q，下列说法正确的是( )
A．依据点电荷场强公式E＝keq \f(Q,r2)，电场线的疏密程度n＝eq \f(N,4πr2)，E和n均反比于r2，则可认为电场线的疏密程度能描述电场的强弱
B．如果小娜同学在画电场线时，向四周均匀的辐射出2N根电场线，则a点场强加倍
C．试探电荷在a点具有的电势能比在b点具有的电势能大
D．a、b两点的电势差大于keq \f(Q,r12)(r2－r1)
6．(2024·北京高考)如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且MP＝QN。下列说法正确的是( )
A．P点电场强度比Q点电场强度大
B．P点电势与Q点电势相等
C．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍
D．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变
7．(多选)实践中常通过描出等势线的方式确定电场的情况。如图所示，在平行纸面的匀强电场中，有OP、OQ两条线段，且OP＝2 cm，OQ＝8 cm，OP、OQ夹角为60°，现测得O、P间电势差是－3 V，O、Q间电势差是－12 V，则( )
A．P、Q间电势差为9 V
B．P、Q间电势差为－9 V
C．该匀强电场的场强大小为100eq \r(3) V/m
D．该匀强电场的场强大小为150 V/m
8.(16分)如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，A、B两点的连线与竖直方向的夹角为60°，lAB＝10 cm。把电荷量为q＝－2×10－8 C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4×10－5 J的功。
(1)求A、B两点间的电势差UAB。
(2)若已知A点电势φA＝3 000 V，试求B点电势φB。
(3)求电场强度的大小和方向。
B级——选考进阶
9.(多选)如图所示，水平面内有光滑绝缘圆环，带电量为＋q的小球套在圆环的A点，AB为圆环的直径，圆环所在的空间存在与AB平行的水平向右的匀强电场。圆环半径为R，匀强电场场强大小为E，小球受到轻微扰动，由A点从静止开始沿圆环向右运动，下列说法正确的是( )
A．B、A两点的电势差为2ER
B．小球从A点由静止开始向右运动到B点，电势能减小了2EqR
C．小球的速率正比于小球到A点的距离
D．小球在B点时轨道对小球的径向弹力为5Eq
10.空间中存在一个平行于xOy平面的匀强电场，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、18 V、26 V。下列说法正确的是( )
A．电子在a点的电势能比在b点的低8 eV
B．坐标原点处的电势为0 V
C．电场强度的大小为eq \f(2\r(13),3) V/cm
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为－8 eV
11．(2024·山东高考)(多选)如图所示，带电量为＋q 的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为＋q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是( )
A．OB的距离l＝eq \r(\f(\r(3)kq2,mg))
B．OB的距离l＝eq \r(\f(\r(3)kq2,3mg))
C．从A到C，静电力对小滑块做功W＝－mgS
D．AC之间的电势差UAC＝－eq \f(mgS,2q)
12.(18分)(2024·河北高考)如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为qeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(q>0))、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求：
(1)电场强度E的大小。
(2)小球在A、B两点的速度大小。
课时跟踪检测(九)
1．选B M、N两点的电势差为UMN＝EdMNcs 60°＝10×20×10－2×eq \f(1,2) V＝1 V，故选B。
2．选A 金属网和金属板间的场强为E＝eq \f(U,d)＝eq \f(3 000,0.02) V/m＝1.5×105 V/m，选项A正确；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；金属网与金属板间电压不变，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；在干燥的环境中进行植绒效果会更好，选项D错误。
3．选B 匀强电场中电势差与电场强度间的关系U＝Ed，由题图可知Q点左侧电场线较稀疏，右侧电场线较稠密，电场线的疏密表示电场强弱，所以UQR0.5 V，则点电荷与金属板间的电势差大于1 V，故C、D错误。
4．选D 电线掉落的O点电势最高，沿着电场线方向电势逐渐降低，故有φO>φA>φB>φD>φC，则C点电势最低，故A错误；电子受电场力从低电势向高电势移动形成电流，则地面上电子由C向O定向移动，故B错误；为了安全，人应该单脚跳，这样就不会在人体形成电势差，而不能迈步走动，故C错误；等势线的密度能够表示场强的大小，而AB＝BC，则AB段的场强大于BC段的场强，由U＝Ed，有UAB>UBC，而φD>φC，则有UBC>UBD，故D正确。
5．选A 依据点电荷场强公式E＝keq \f(Q,r2)，电场线的疏密程度n＝eq \f(N,4πr2)，可知E和n均反比于r2，所以可认为电场线的疏密程度能描述电场的强弱，故A正确；根据点电荷场强公式E＝keq \f(Q,r2)，可知，空间中某点场强的大小只与场源电荷及该点到场源电荷的距离有关；电场线是人为假想出来的曲线，所以小娜同学在画电场线时，即使向四周均匀的辐射出2N根电场线，a点的场强也不会发生改变，故B错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低，知φa>φb，根据Ep＝qφ，由于不知道试探电荷的电性，所以试探电荷在a点具有的电势能不一定比在b点具有的电势能大，故C错误；由于a、b两点间的电场强度eq \(E,\s\up6(－))