人教版 (2019)必修 第三册3 电势差与电场强度的关系精品随堂练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册3 电势差与电场强度的关系精品随堂练习题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 电场中 A 、 B 两点间的电势差为 U，将电荷量为 q 的点电荷从 A 点移到 B 点，在此过程中，电场力对该电荷做的功为
A. 1qUB. qUC. UqD. qU

2. 下列说法正确的是
A. 由公式 E=Ud 得，电场强度 E 与电势差 U 成正比，与两点间距离 d 成反比
B. 由公式 E=Ud 得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小
C. 在匀强电场中，任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积
D. 公式 E=Ud 只适用匀强电场

3. 对公式 E=UABd 的理解，下列说法正确的是
A. 此公式适用于计算任何电场中 A 、 B 两点间的电势差
B. A 点和 B 点间距离越大，则这两点间的电势差越大
C. 公式中的 d 是指 A 点和 B 点之间的距离
D. 公式中的 d 是匀强电场中 A 、 B 两个等势面间的距离

4. 如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板 M 、 N 水平放置，a 、 b 为同一条电场线上的两点，若将一质量为 m 、电荷量为 −q 白的带电粒子分别置于 a 、 b 两点，则粒子在 a 点时的电势能大于其在 b 点时的电势能；若将该粒子从 b 点以初速度 v0 竖直向上抛出，则粒子到达 a 点时的速度恰好为零。已知 a 、 b 两点间的距离为 d，金属板 M 、 N 所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是
A. a 点电势一定高于 b 点电势
B. 两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为 mv022qd
C. a 、 b 两点间的电势差为 Uab=mv022q
D. 若将 M 、 N 两板间的距离稍微增大一些，则 a 、 b 两点间的电势差变小

5. 如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，其中三点的电势如图所示，则下列关于圆心 O 和等分点 a 电势的相关描述正确的是
A. a 点的电势为 8 VB. a 点的电势为 4 V
C. O 点的电势为 6 VD. O 点的电势 4 V

6. 如图所示，匀强电场的方向平行于 xOy 坐标系平面，其中坐标原点 O 处的电势为 2 V，a 点的坐标为（0,4），电势 为 8 V，b 点的坐标为（3,0），电势为 8 V，则电场强度的大小为
A. 250 V/m B. 200 V/m C. 150 V/m D. 120 V/m

7. 某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过 a 、 b 两点的等势面电势分别为 9 V 和 1 V，则 a 、 b 连线的中点 c 处的电势应
A. 肯定等于 5 V B. 大于 5 V C. 小于 5 V D. 可能等于 5 V

8. 某电场电场线和等势面如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过 a 、 b 两点的等势面电势分别为 φa=50 V，φb=20 V，那么 a 、 b 连线的中点 c 的电势值 φc 为
A. φc=35 V B. φc>35 V C. φc<35 V D. φc=15 V

9. 如图所示的静电场中，实线表示电场线，虚线表示等势面。则
A. b 、 c 两点的电势相等B. a 、 b 两点的电势相等
C. b 、 c 两点的场强相等D. a 、 b 两点的场强相等

10. 如图为某电场中的电场线和等势面，已知 φa=10 V，φc=6 V，ab=bc，则
A. φb=8 V B. φb>8 V
C. φb<8 V D. 上述三种情况都可能

11. 如图所示，在匀强电场中取一点 O，过 O 点作射线 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
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

12. 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，一电荷量为 1×10−6 C 的正电荷从 D 点移到 C 点电场力所做的功为 W，则
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

二、多项选择题（共1小题；共4分）
13. 如图所示，A 、 B 、 C 、 D 为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面 D 时，动能为 20 eV，飞经等势面 C 时，电势能为 −10 eV，飞至等势面 B 时速度恰好为零。已知相邻等势面间的距离为 5 cm，则下列说法正确的是
A. 等势面 A 的电势为 −10 V
B. 匀强电场的场强大小为 200 V/m
C. 电子再次飞经 D 等势面时，动能为 10 eV
D. 电子的运动为匀变速直线运动

三、解答题（共1小题；共13分）
14. 在匀强电场中，将一电荷量为 5×10−5 C 的负电荷由 A 点移到 B 点，其电势能增加了 0.1 J，已知 A 、 B 两点间距离为 2 cm，两点连线与电场方向成 60∘ 角，如图所示，则：
（1）在电荷由 A 移到 B 的过程中，电场力做了多少功?
（2） A 、 B 两点间的电势差为多少?
（3）该匀强电场的电场强度为多大?
答案
第一部分
1. B
【解析】A 、 B 两点间的电势差为 U，电荷电量为 q，则电场力做功为 W=Uq，所以B选项是正确的，A、C、D错误。
故选B。
2. D
3. D
【解析】公式 E=UABd，仅适用于匀强电场，所以 A 错；公式中的 d 是指 A 、 B 两点沿电场线方向的距离，即 A 、 B 两等势面之间的距离，所以B、C均错，D对。
4. B
【解析】A．由于粒子在 a 点时的电势能大于其在 b 点时的电势能，则粒子从 b 运动到 a 过程电场力做负功，所以电场力方向由 a 指向 b，则场强方向由 b 指向 a，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，a 点电势一定低于 b 点电势，所以A错误；
B．粒子从 b 运动到 a 过程，由动能定理可得 −qEd=0−12mv02
解得 E=mv022q
所以B正确；
C．a 、 b 两点间的电势差为 Uab=Wab−q=qEd−q=−mv022q
所以C错误；
D．根据平行板电容器的定义式及决定式有 C=QU，C=ɛS4πkd，E=Ud
联立解得 E=4πkQɛS
若将 M 、 N 两板间的距离稍微增大一些，两板间的电场强度保持不变，根据 U=Ed
则 a 、 b 两点间的电势差也保持不变，所以D错误。
5. C
【解析】在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以：10−φa=6−2
解得：φa=6 V，故AB错误；a 点的电势为 6 V，连接 Oa 一定过 6 V 的电势点，故 aO 为等势面，故 O 点电势为 6 V，故C正确，D错误。
6. A
【解析】由题意可得 a 、 b 两点的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于 ab，过 O 点做 ab 的垂线相交 ab 于 c 点
由几何关系得：tan∠b=43，得 ∠b=53∘
Oc=Ob⋅sin∠b=0.03×sin53∘=2.4×10−2 m
cO 间的电势差为：U=8 V−2 V=6 V
则电场强度为：E=UOc=250 V/m，故A正确。
7. C
【解析】由题：a 点的电势高于 b 点电势，可知，电场线从 a 等势面指向 b 等势面；若是匀强电场 C 处的电势为 5 V，而由等势面的形状可知（等势面一定跟电场线垂直）电场强度左边强，右边弱，因此 Uac>Ucb，则 c 处的电势应小于 5 V，故C正确。
8. C
【解析】由图看出，ac 段电场线比 bc 段电场线密，ac 段场强较大，根据公式 U=Ed 可知，a 、 c 间电势差 Uac 大于 b 、 c 间电势差 Ucb，即 φa−φc＞φc−φb，得到 φc<φa+φb2=50+202 V=35 V。故C正确，A 、B、D错误。
9. A
10. C
【解析】由图看出，ab 段电场线比 bc 段电场线密，ab 段场强较大，根据公式 U=Ed 可知，a 、 b 间电势差 Uab 大于 b 、 c 间电势差 Ubc，即 φa−φb>φb−φc，得到 φb<φa+φc2=8 V。
11. C
【解析】据题意 A 、 C 两点电势相等，所以 AC 为等势线，因为电场线与等势线垂直，故场强方向与 AC 垂直，比较接近 OB 方向，由 E=UBOd 得场强大小 E=80 V/m，方向由 B 指向 O。
12. A
【解析】因为是匀强电场，故 D 点电势 φD=φA+φB2=10 V，所以 D 、 C 两点间的电势差 UDC=φD−φC=8 V，W=qUDC=8×10−6 J；
由上图可以看出等势线 BBʹ 并不与 AB 垂直，故 AB 非电场线，AB 间沿电场线方向的距离 l<1 m，E=UA−UBl>14−61 V/m=8 V/m，故选项A正确。
第二部分
13. A， B， D
第三部分
14. （1） −0.1 J
【解析】因为电荷由 A 移到 B 的过程中，电势能增加了 0.1 J，所以电场力做负功，大小为 0.1 J。
（2） 2×103 V
【解析】 A 、 B 两点间的电势差：UAB=−0.1−5×10−5 V=2×103 V
（3） 2×105 V/m
【解析】又因为在匀强电场中 U=Ed，所以有：UAB=EABcs60∘
则：E=20000.02×0.5 V/m=2×105 V/m