高中物理人教版 (新课标)选修36 电势差与电场强度的关系达标测试

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修36 电势差与电场强度的关系达标测试，共4页。试卷主要包含了仅由电场本身性质决定的物理量有等内容，欢迎下载使用。

A．电场强度 B．电势差
C．电场力 D．电势能
解析：选AB.电场强度是表明电场的力的性质的物理量，它仅由电场决定，与试探电荷无关，A正确；电场力由电场强度和电荷的电量共同决定，C错误；电势差是表明电场的能的性质的量，它也是仅由电场决定，B正确；电势能的大小与电荷的电量和电势有关，D错误．
2．(2011年嘉兴一中高二检测)关于匀强电场场强和电势差的关系，下列叙述错误的是( )
A．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大
B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
C．沿垂直于电场线方向任意相同距离上的电势差必相等
D．电势降低的方向一定是场强方向
解析：选ABD.由U＝Ed，间距d必是沿场强方向上的间距；沿垂直于电场线方向任意相同距离上的电势差为零，所以必相等，C对．沿电场强度的方向是电势降低最快的方向，所以A、B、D均错．
3．(2011年山西大同模拟)如图13－7－11所示为某一电场的电场线和等势面(实线为电场线，虚线为等势面)，已知φa＝5 V，φc＝3 V，ab＝bc，则( )
图13－7－11
A．φb＝4 V
B．φb＞4 V
C．φb＜4 V
D．上述三种情况都有可能
解析：选C.b为ac连线的中点，由于点电荷电场中ab段电场强度大于bc段电场强度，故可知Uab＞1 V，Uab＝φa－φb，故φb＜4 V，选C.
4．如图13－7－12所示，在匀强电场中取一点O，过O点作OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于( )
图13－7－12
A．70 V/m，沿AO方向
B．70 V/m，沿CO方向
C．80 V/m，沿BO方向
D．80 V/m，沿CO方向
解析：选C.因为A、C两点电势相等，则A、C位于同一等势线上；又在匀强电场中，沿电场线方向电势降低最快，所以场强大小最接近于E＝eq \f(8,0.1)V/m＝80V/m，方向沿BO方向．
5．静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点．若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷q/m为( )
A.eq \f(v\\al(2,a)－v\\al(2,b),φb－φa) B.eq \f(v\\al(2,b)－v\\al(2,a),φb－φa)
C.eq \f(v\\al(2,a)－v\\al(2,b),2φb－φa) D.eq \f(v\\al(2,b)－v\\al(2,a),2φb－φa)
解析：选C.根据电场力做功，减少的电势能等于增加的动能，得q(φb－φa)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,a)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,b)得eq \f(q,m)＝eq \f(v\\al(2,a)－v\\al(2,b),2φb－φa).
6．如图13－7－13所示，两平行金属板AB间电压为U，距离为d，B板接地，以A上一点为原点、x轴垂直板面，图13－7－14中可正确表示电场中各点电势φ随距离变化关系的是( )
图13－7－13
图13－7－14
解析：选C.在电场中任取一点P，设它到A板的距离为x，则P点的电势φ＝UPB＝E(d－x)＝U－eq \f(U,d)x，由此可知图象为C.
7．已知A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10 V，φB＝2 V，φC＝6 V，A、B、C三点在同一平面上，图13－7－15中电场强度的方向表示正确的是( )
图13－7－15
解析：选D.匀强电场中，AB的中点的电势φ＝eq \f(φA＋φB,2)＝6 V，即该点与C点的连线为匀强电场的一个等势面．由于电场线总是垂直于等势面且指向电势降低的方向，故应选D.
8．某静电场沿x方向的电势分布如图13－7－16所示，则( )
图13－7－16
A．在0～x1之间不存在沿x方向的电场
B．在0～x2之间存在着沿x方向的匀强电场
C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场
D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场
解析：选AC.由图可知，在0～x1之间不存在电势差，说明在0～x1之间不存在电场．在x1～x2之间存在着沿x方向且与距离成正比的电势差，说明在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场．
9．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图13－7－17所示，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V．设场强大小为E，一电量为1×10－6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则( )
图13－7－17
A．W＝8×10－6 J E＞8 V/m
B．W＝6×10－6 J E＞6 V/m
C．W＝8×10－6 J E≤8 V/m
D．W＝6×10－6 J E≤6 V/m
解析：选A.在匀强电场中，沿AB方向电势是均匀降落的，所以φA－φD＝φD－φB，则φD＝eq \f(φA＋φB,2)＝eq \f(14＋6,2)V＝10 V，UDC＝φD－φC＝8 V，电荷从D移到C电场力做功为W＝qUDC＝1×10－6×8 J＝8×10－6 J，由图及各点电势可知，电场方向不沿AB方向，所以E＞eq \f(UAB,AB)＝8 V/m.
10．在水深超过200 m的深海，光线极差，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己，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 V/m时，可击昏敌害．身长60 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压达________V.
解析：根据U＝Ed可得U＝104×0.6 V＝6×103 V.
答案：6×103
11．如图13－7－18所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求：
图13－7－18
(1)P板及A点的电势；
(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？
解析：(1)场强E＝eq \f(U,d)＝eq \f(50,10×10－2) V/m＝5×102 V/m.
Q、A间电势差UQA＝EdQA＝5×102×(10－4)×10－2 V＝30 V.
即A点电势φA＝－30 V，P点电势φP＝UPQ＝－50 V.
(2)当Q板向左平移5 cm时，两板间距离d′＝(10－5) cm＝5 cm.
Q板与A点间距离变为d″＝[(10－4)－5] cm＝1 cm，
电场强度E＝eq \f(U,d′)＝eq \f(50,5×10－2) V/m＝1.0×103V/m.
Q、A间电势差UQA＝Ed″＝1.0×103×1.0×10－2 V＝10 V.
所以A点电势φA＝－10 V.
答案：(1)－50 V －30 V (2)－10 V
12．如图13－7－19所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各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．问：
图13－7－19
(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？
(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)
解析：(1)作电场线如图甲所示，由题意，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如图乙所示，所以小球带正电，小球沿v0方向做匀减速运动．由图乙知qE＝mg.相邻等势面间的电势差为U，所以q＝eq \f(mg,E)＝eq \f(mgd,U).
(2)由图乙知，F合＝eq \r(qE2＋mg2)＝eq \r(2)mg.由动能定理得：－F合sm＝0－eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)，所以sm＝eq \f(mv\\al(2,0),2\r(2)mg)＝eq \f(\r(2)v\\al(2,0),4g).
答案：(1)带正电 eq \f(mgd,U) (2)eq \f(\r(2)v\\al(2,0),4g)