卷子答案网-一个不只有答案的网站10.3 电势差与电场强度的关系 同步练习
本试卷共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.（4分）下列说法正确的是（ ）
A．电荷放在电势高的地方，电势能就大
B．正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能
C．电场强度为零的点，电势一定为零
D．无论移动正电荷还是负电荷，若克服电场力做功它的电势能都增大
2.（4分）下列关于静电场的说法正确的是（ ）
A.静电场中,电场强度大的点电势必定高
B.静电场中,电场强度为零的点电势必定为零
C.静电场中,在电势高的点点电荷的电势能必定高
D.无论匀强电场还是点电荷形成的电场,电场强度与放在该处的检验电荷无关
3.（4分）如图所示,实线是匀强电场的电场线,电场方向水平向右,虚线是某一带电粒子只在电场力的作用下的运动轨迹,则由此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子在点动能大于点动能
B.带电粒子带正电荷
C.带电粒子在电势能大于点电势能
D.点电势比点电势高
4.（4分）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线，取无穷远处为零电势点。若将q1、q2移动到无穷远的过程中克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）
A．A点电势高于B点电势
B．A点场强小于B点场强
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
5.（4分）如图是某电场中一条直电场线，在电场线上有A、B两点，将一个正电荷由A点以某一初速度vA释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰好为零。根据上述信息可知（ ）
A．场强大小
B．场强大小
C．电势高低
D．电势高低
6.（4分）如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是( )
A．该电场在c点处的电势一定为4 V
B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
7.（4分）两个完全相同的正四棱锥叠放在一起，构成如图所示的形状，其中点固定点电荷、点固定点电荷，点为正方形的中心，且．则下列说法正确的是（ ）
A．点的电势比点的电势低
B．、两点的电场强度不同
C．负电荷沿棱由的过程中，电场力一直做正功
D．如果将点电荷放置到点，其他条件不变，则点的电势不变
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.（6分）12．某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。下列判断正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．电场力对粒子做负功
C．粒子在N点的加速度小
D．粒子在N点的电势能比在M点的电势能小
9.（6分）(多选)[2020全国II卷理综·21,6分]如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q > 0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是( )
A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
B.沿MN边,从M点到N点,电势先升高后降低
C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负
10.（6分）如图所示，矩形ABCD所在平面内存在一正点电荷Q，AB=2BC，A点和B点的电势相等，C点和AB中点的电势相等，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B点电场强度大小相等
B．C点电势比D点电势高
C．将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
D．将正试探电荷从B点沿直线移动到D点，电势能一直减小
三、填空题：本题共2小题,共8分。
11.（4分）在点电荷+Q的电场中，将一个q=2.0×10﹣7C的正点电荷从A点移至无穷远处，电场力做了2.0×10﹣5J的正功；选无穷远处电势φ∞=0，则该点电荷在A点的电势能=_______J，A点的电势=______V。
12.（4分）如图所示，a、b是匀强电场中的两点，已知两点间的距离为0.4 m．两点的连线与电场线成37°角．两点间的电势差为2.4×103 V，则匀强电场的场强大小为E＝________ V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将增加________ J．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，电子的电荷量e＝1.6×10－19 C)
四、计算题：本题共3小题，13题14分，14题16分，15题16分，共46分。
13.（14分）如图所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为－q的滑块(可视为质点)，从轨道上的A点以水平初速度v0滑出，滑块向右做直线运动，当第一次到达B点时速度为v1，设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变．
(1)求电势差；
(2)若规定A点电势为零，求滑块运动到B点时的电势能.
14.（16分）如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10﹣8C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10﹣8J，已知A、B两点间距离为4cm，求：
（1）场强大小及方向；
（2）已知B处电势为1V，则A处电势为多少；
（3）电子在A点的电势能。
15.（16分）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆与半径为的圆周交于、两点，在圆心处有一固定的正点电荷，点为的中点，点位于圆周的最低点。现有一质量为、电荷量为、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为，点距过点的水平面的竖直高度为，小球滑到点时的速度大小为。求：
(1)小球滑到点时的速度大小；
(2)若以点作为参考点（零电势点），试确定点的电势。
答案解析
1.（4分）【答案】D
【解析】正电荷放在电势高的地方，电势能就大，而负电荷放在电势高的地方，电势能就小．故A错误．电荷的电势能与电荷的电性和电势的正负有关，正电荷在电场中电势为负值的某点的电势能，小于负电荷在该点具有的电势能．故B错误．电场强度与电势无关，电场强度为零的点，电势不一定为零．故C错误．只要电荷克服电场力做功，根据功能关系可知，它的电势能都增大．故D正确．故选D。
2.（4分）【答案】A
【解析】在静电场中场强是表示力的性质的物理量，而电势是表示能的性质的物理量，所以场强与电势无关，则电场强度大的点电势不一定高，故A错误；由上面的分析可以知道场强与电势无关，所以场强为零的点电势不一定为零，电势为零的点是人为选择的，故B错误；根据公式可以知道，在电势高的点正点电荷的电势能大，而负电荷的电势能小，故C错误；电场强度反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，与放在该处的试探电荷无关，故D正确。
3.（4分）【答案】C
【解析】B.做曲线运动物体所受合外力指向曲线左侧,可知该粒子带负电,B错误;
AC.带电粒子只在电场力的作用下的运动,则从a到b过程中电场力做正功,动能增加,电势能减小,A错误C正确;
D.沿电场线电势逐渐减低,点电势比点电势低,D错误。故选C。
4.（4分）【答案】C
5.（4分）D
【详解】
AB.根据题给条件无法判断A、B两点电场强度的大小关系，故AB错误；
CD.由题意可知正电荷从A到B的运动过程中电场力对其做负功，所以电场强度方向为由B指向A，根据沿电场线方向电势降低可知
故C错误，D正确。
故选D。
6.（4分）【答案】C
【解析】A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，故A错误；
B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；
CD、由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c，根据沿着电场线方向电势降低可知c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确，D错误；故选C。
7.（4分）【答案】D
【解析】A．等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称，由等量异号电荷的电场的特点，结合题中的图可知，、两点在等量异种电荷的中垂面上，因此、两点的电势相等，A错误；
B．由于、两点到点的距离相等，由对称性可知，、两点的电场强度相同，B错误；
C．由于为连线的中垂面，则该面上所有点的电势相同，因此负电荷沿棱由ecf的过程中，电场力不做功，C错误；
D．将从点移动到点，由几何关系可知点位于连线的中垂线上，则点的电势仍为零，因此点的电势不变，D正确。故选D。
8.（6分）【答案】AD
9.（6分）【答案】BC
【解析】点电荷的电场以点电荷为中心,向四周呈放射状,如图所示,∠M是最大内角,所以PN > PM,根据点电荷的场强公式E=k(或者根据电场线的疏密程度)可知,从M到N电场强度先增大后减小,A错误;电场线与等势面(图中虚线)处处垂直,沿电场线方向电势降低,所以从M到N电势先升高后降低,B正确;φM > φN,根据电势能的公式Ep=qφ可知,正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,C正确;正电荷从M到N,电势能减小,电场力所做的总功为正,D错误。
10.（6分）【答案】AC
【解析】A．因为A点和B点的电势相等，点电荷一定在AB的垂直平分线上，C点和AB中点M的电势相等，点电荷一定在CM的垂直平分线上，那么点电荷一定在上述两个垂直平分线的交点N上，N点恰好是CD的中点。A点和B点到点电荷的距离相等，则A、B点电场强度大小相等，A正确；
B．C点和D点到点电荷的距离相等，则C点电势等于D点电势，B错误；
C．将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，试探电荷与点电荷的距离先减小后增大，斥力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，C正确；
D．将正试探电荷从B点沿直线移动到D点，试探电荷与点电荷的距离先减小后增大，斥力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，D错误；故选AC。
11.（4分）【答案】2.0×10﹣5J 100
【解析】[1]把正点电荷从A点移至无穷远处，电场力做了2.0×10﹣5J的正功，所以该点电荷在A点的电势能：EpA=W=2.0×10﹣5J；
[2]根据电势的计算公式可得：。
12.（4分）【答案】
7.5×103 ； 3.84×10-16
13.（14分）【解】（1）····
·
·
（2）
·
14.（16分）【解】（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向；
WAB=qELABcos60°，E=300N/C。
（2）AB间的电势差，即A、B两点间电势差为-6V，沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势UAB=φAφB，φB=1V，
φA=φB+UAB=1V+（6V）=5V，即A点的电势为5V。
（3）电子在A点的电势能Ep=qφA=（e）×（5V）=5eV。
15.（16分）【解】(1)因为B、C两点电势相等，故小球从B到C运动的过程中电场力做的总功为零，只有重力做功。由几何关系可得BC的竖直高度：根据动能定理有解得
(2)小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理得：又根据电场力做功与电势能的关系： 又因为，可得。
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