2022届高考物理选择题专题强化训练：匀强电场中电势差跟电场强度的关系(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：匀强电场中电势差跟电场强度的关系(广东使用)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共14小题；共56分）
1. 关于静电场，下列结论普遍成立的是
A. 电场强度为零的地方，电势也为零
B. 电场线和等势面在相交处互相垂直
C. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低
D. 电场中，场强方向是指电势降落的方向

2. 如图所示，在 E=500 V/m 的匀强电场中，a 、 b 点相距 d=2 cm，它们的连线跟场强方向的夹角是 60∘，则 a 、 b 间的电势差 Uab 等于
A. 5 VB. 2.5 VC. −5 VD. −2.5 V

3. 如图所示，A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 为匀强电场中一个边长为 10 cm 的正六边形的六个顶点，A 、 B 、 C 三点电势分别为 1.0 V 、 2.0 V 、 3.0 V，则下列说法正确的是
A. 匀强电场的场强大小为 2033 V/m
B. 匀强电场的场强大小为 10 V/m
C. 电荷量为 1.6×10−19 C 的正点电荷从 E 点移到 F 点，电荷克服电场力做功为 1.6×10−19 J
D. 电荷量为 1.6×10−19 C 的负点电荷从 F 点移到 D 点，电荷的电势能减少 4.8×10−19 J

4. 一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 10 V 、 17 V 、 26 V。下列说法不正确的是
A. 电场强度的大小为 2.5 V/cm
B. 坐标原点处的电势为 1 V
C. 电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV
D. 电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV

5. 如图所示，在匀强电场中，场强方向与 △abc 所在平面平行，ac⊥bc，∠abc=60∘，ac=0.2 m。一个电荷量 q＝1×10−5 C 的正电荷从 a 移到 b，电场力做功为零；同样的电荷从 a 移到 c，电场力做功为 1×10−3 J。则该匀强电场的场强大小和方向分别为
A. 500 V/m 、沿 ab 由 a 指向 bB. 500 V/m 、垂直 ab 向上
C. 1000 V/m 、垂直 ab 向上D. 1000 V/m 、沿 ac 由 a 指向 c

6. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正向运动，其电势能 EP 随位移 x 变化的关系如图所示，其中 0∼x2 段是关于直线 x=x1 对称的曲线，x2∼x3 段是直线，则下列说法正确的是
A. x1 处电场强度最小，但不为零
B. x2∼x3 段电场强度大小方向均不变，为一定值
C. 粒子在 0∼x2 段做匀变速运动，x2∼x3 段做匀速直线运动
D. 在 0 、 x1 、 x2 、 x3 处电势 φ0 、 φ1 、 φ2 、 φ3 的关系为 φ3>φ2=φ0>φ1

7. 下面对一些概念及公式的理解，其中正确的是
A. 根据电场强度的定义式 C=QU 可知，电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
B. 在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向
C. 干电池没有接入电路中时，电池内没有电荷流动，所以电池此时电动势为 0
D. 当美国物理学家密立根通过油滴实验测得元电荷 e 的电量

8. 关于静电场，下列结论普遍成立的是
A. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
B. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
D. 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零

9. 空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如图所示。下列说法正确的是
A. O 点的电势最低B. x2 点的电势最高
C. x1 和 −x1 两点的电势相等D. x1 和 x3 两点的电势相等

10. 如图所示，椭圆 ABCD 处于一匀强电场中，椭圆平面平行于电场线，AC 、 BD 分别是椭圆的长轴和短轴，已知电场中 A 、 B 、 C 三点的电势分别为 φA=14 V 、 φB=3 V 、 φC=−7 V，由此可得 D 点电势为
A. 8 V B. 6 V C. 4 V D. 2 V

11. 如图，O−xyz 是真空中的直角坐标系，A 、 B 、 C 、 D 、 E 为坐标轴上的点，OA=OB=OC=AD=DE。在坐标原点 O 处固定电荷量为 +Q 的点电荷，下列说法正确的是
A. 电势差 UAD=UDE
B. A 、 B 、 C 三点的电场强度相同
C. 电子在 B 点的电势能大于在 D 点的电势能
D. 将电子由 D 点分别移动到 A 、 C 两点，电场力做功相同

12. 真空中有一半径为 r0 的带电金属球壳，若取无穷远处为零电势，通过其球心的一直线上各点的电势 φ 分布规律可用图中曲线表示，r 表示该直线上某点到球心的距离，r1 、 r2 分别是该直线上 A 、 B 两点离球心的距离。下列说法中正确的是
A. 该球壳带负电
B. A 点的电场强度大于 B 点的电场强度
C. 若 r2−r1=r1−r0，则 φA−φB=φ0−φA
D. 将电子从 A 点移到 B 点，电场力做正功

13. 如图所示，匀强电场中有 a 、 b 、 c 、 d 四点。四点刚好构成一个矩形，已知 ∠acd=30∘，电场方向与矩形所在平面平行。已知 a 、 d 和 c 点的龟势分别为（4−3) V 、 4 V 和（4＋3) V。则
A. 电场线与 ac 直线平行B. 电场方向与 ac 直线垂直
C. b 点电势为 3 V D. b 、 d 位于同一等势面上

14. A 、 B 、 C 、 D 是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知 A 、 B 、 C 三点的电势分别为 UA=15 V，UB=3 V，UC=−3 V。由此可得 D 点电势 UD 为
A. 3 VB. 6 VC. 9 VD. 12 V

二、双项选择题（共14小题；共56分）
15. 如图所示，在一匀强电场中，将 q=−2×10−6 C 的负电荷由 A 点移至 B 点，仅在电场力作用下，克服电场力做功 W=4×10−5 J，已知 AB 连线长为 0.1 m，AB 连线与电场线间的夹角 θ=60∘，则 A 、 B 两点间的电势差和场强分别为
A. U=20 VB. U=−20 VC. E=400 N/CD. E=200 N/C

16. 连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板之间的距离减小，其余条件不变时，则
A. 电容器的电容 C 不变
B. 电容器两极板间的电场强度 E 变大
C. 电容器两极板的电势差 U 变大
D. 电容器极板的带电量 Q 变大

17. 某特殊装置形成的静电场，其电势沿 x 方向的分布如图所示，则
A. 在 0−x1 之间一定不存在电场
B. 在 0−x1 之间可能存在匀强电场
C. 在 x1−x2 之间一定不存在匀强电场
D. 在 x1−x2 之间可能存在匀强电场

18. 某静电场方向平行于 x 轴，其电势 φ 随 x 的变化规律如图所示；一质量为 m 、带电量为 −q 的粒子（不计重力），从 O 点（x=0）静止释放，仅在电场力的作用下沿 x 轴正方向运动。下列说法正确的是
A. 粒子从 O 运动到 x1 的过程中做匀加速直线运动
B. 粒子在 x1 处速度最大，为 vm=2qφ0m
C. 粒子第一次经过 x1 到 x2 的运动过程中，电势能减小
D. 粒子不可能运动到 x2 的右侧

19. 空间有一沿 x 轴对称分布的电场，规定水平向右为电场的正方向，其电场强度 E 随 x 变化的图象如图所示。下列说法正确的是
A. O 点的电势最高
B. 一带正电的点电荷在 x2 点的电势能大于在 x1 点的电势能
C. 一带正电的点电荷在 x1 和 x3 两点处的电势能相等
D. 将一带正电的点电荷从 x1 点移到 −x1 点，电场力做功为零

20. 如图甲所示，一条电场线与 Ox 轴重合，取 O 点电势为零，Ox 方向上各点的电势 φ 随 x 变化的情况如图乙所示．若在 O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则
​
A. 电子将沿 Ox 方向运动B. 电子的电势能将增大
C. 电子运动的加速度恒定D. 电子运动的加速度先减小后增大

21. 如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿 x 轴正方向运动，经过 A 、 B 、 C 三点，已知 xC−xB=xB−xA，该电子的电势能 Ep 随坐标 x 变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是
A. A 点电势低于 B 点电势
B. A 点的电场强度小于 B 点的电场强度
C. A 、 B 两点电势差 UAB 等于 B 、 C 两点电势差 UBC
D. 电子经过 A 点的速率小于经过 B 点的速率

22. 如图所示，等腰三角形 ABC 处在匀强电场中，电场方向与三角形所在平面平行，∠ABC=∠CAB=45∘，BC=32 m，一个电荷量 q=2×10−6 C 的带负电的点电荷由 A 移到 C 的过程中，电势能增加 6×10−6 J，由 C 移到 B 的过程中电场力做功 6×10−6 J，下列说法正确的是
A. A 、 C 两点的电势差 UAC=3 VB. A 点的电势低于 B 点的电势
C. 该电场的电场强度方向垂直 ACD. 该电场的电场强度大小为 1 V/m

23. 如图所示，平行板 a 、 b 组成的电容器与电池 E 连接，平行板电容器 P 处固定放置一带负电的点电荷，平行板 b 接地。现将电容器的 b 板向下稍微移动，则
A. 点电荷所受电场力减小B. 点电荷在 P 处的电势能减少
C. P 点电势减小D. 电容器的带电荷量增加

24. 如图，实线为某电场的部分电场线（方向未标出），将带负电粒子 P 从 A 点沿直线移动到 B 点，C 点是 AB 连线的中点。已知 A 点的电势为 φA=30 V，B 点的电势为 φB=20 V，则下列说法正确的是
A. 粒子 P 在 A 点的受到的电场力大于在 B 点的受到的电场力
B. 粒子 P 在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度
C. C 点的电势 φC0），实线是电荷量为 −q 的带电粒子的运动轨迹，a 、 b 、 c 为轨迹上的三点，且都位于等势面上，不计重力．下列说法正确的
A. b 、 c 两点场强 EbEpa>Epc
D. 粒子从 a 到 c 过程中电场力对它做的功为 qU

三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 两个完全相同的平行板电容器 C1 、 C2 水平放置，如图所示。电键 S 闭合时，两电容器中间各有一油滴 A 、 B 刚好处于静止状态。现将 S 断开，将 C2 下极板向上移动少许，然后再次闭合 S，则下列说法正确的是
A. 两油滴的质量相等，电性相反
B. 断开电键，移动 C2 下极板过程中，B 所在位置的电势不变
C. 再次闭合 S 瞬间，通过电键的电流可能从上向下
D. 再次闭合电键后，A 向下运动，B 向上运动

30. 如图所示，匀强电场中三点 A 、 B 、 C 是一个三角形的三个顶点，∠ABC=∠CAB=30∘，BC=23 m，已知电场线平行于 △ABC 所在的平面，一个电荷量 q=−2×10−6 C 的点电荷由 A 移到 B 的过程中，电势能增加了 1.2×10−5 J，由 B 移到 C 的过程中电场力做功 6×10−6 J，下列说法正确的是
A. B 、 C 两点的电势差 UBC=−3 V
B. A 点的电势低于 B 点的电势
C. 负电荷由 C 点移到 A 点的过程中，电势能减少
D. 该电场的场强为 1 V/m
答案
第一部分
1. B
2. C
【解析】根据顺着电场线方向电势降低，判断得知 a 点的电势低于 b 点的电势，则 UabφF，则电荷量为 1.6×10−19 C 的正点电荷从 E 点移到 F 点，电场力做正功，而且为 WEF=qUEF=q(φE−φF)=1.6×10−19×(2−1)J=1.6×10−19 J，电势能减小 1.6×10−19 J，故C错误；
D选项：D 点的电势等于 C 点的电势，φD=3 V，电荷量为 1.6×10−19 C 的负点电荷从 F 点移到 D 点，电场力做功为 WFD=qUFD=q(φF−φD)=−1.6×10−19×(1−3)J=3.2×10−19 J，电势能减小 3.2×10−19 J，故D错误。
故选A。
4. C
5. C
【解析】正电荷从 a 移到 b，电场力做功为零，则由电场力做功的特点可知，ab 两点电势相等，故 ab 应为等势线；因电场线与等势面相互垂直，故过 c 做 ab 的垂线，一定是电场线；正电荷从 a 到 c 过程，由 W=Uq 可知，ac 两点的电势差 Uac=Wq=1×10−31×10−5 V=100 V，即 a 点电势高于 c 点的电势，故电场线垂直于 ab 向上；ac 间沿电场线的距离 d=ac⋅cs60∘=0.2×0.5 m=0.1 m；由 E=Ud 可知：电场强度 E=1000.1 V/m=1000 V/m；方向垂直 ab 向上；故C正确，ABD错误。
6. B
【解析】因为 ΔEP=Eqx，所以 ΔEPx=Eq，即图象的斜率表示电场强度大小，所以在 x1 处电场强度最小，为零，A错误；
x2∼x3 段为直线，斜率恒定，所以该段为匀强电场，B正确；
图象的斜率表示电场强度大小，所以 O∼x2 段做变加速直线运动，x2∼x3 段做匀加速直线运动，C错误；
根据电势能与电势的关系：EP=qφ，粒子带负电，qφ2=φ0>φ3，D错误。
7. D
8. C
【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，故A错误；
电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度，故B错误；
沿电场方向电势降低，而且速度最快，故C正确；
电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系。场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功，故D错误。
9. C
【解析】沿 x 轴对称分布的电场，由题图可得其电场线以 O 点为中心指向正、负方向，沿电场线电势降落（最快），所以 O 点电势最高，A 错误，B 错误；
根据 U=Ed，电场强度是变量，可用 E−x 图象面积表示，所以 C 正确；
两点电场强度大小相等，电势不相等，D 错误。
10. C
【解析】 AC 中点的电势为：φ中=φA+φC2=14−72 V=3.5 V；AC 的中点也是 BD 的中点，则 D 点电势为 φD=2φ中−φB=4 V
11. D
12. B
【解析】根据图象，从球向外电势降低；电场线从正电荷出发终止于负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故该球带正电，故A错误；
由于场强方向从 A 指向 B，说明场源电荷带正电，A 点更靠近场源电荷，得知 A 点的电场强度大于 B 点的电场强度，故B正确；
由于图象斜率大小等于场强，从 O 到 A 再到 B，电场强度逐渐减小；故若 r2−r1=r1−r0，则 φA−φBUCB，即 φA−φC>φC−φB，又 φA=30 V，φB=−20 V，可得 φC