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电势差电势能电势差与电场强度的关系



电势差电势能电势差与电场强度的关系
双基训练 ★1.在电场中,A、B 两点的电势差 UAB>0,那么将一负电荷从 A 移到 B 的过程中 ( ).【O.5】 (B)电场力做负功,电势能增加 (D)电场力做负功,电势能减少

(A)电场力做正功,电势能增加 (C)电场力做正功,电势能减少

答案:B ★2.关于电场中的等势面,

下列说法中止确的有( ).【1】 (A)等势而不一定跟电场线垂直 (B)沿电场线电势一定升高 (C)在同一等势面上两点间移动电荷,电场力做功为零 (D)处于静电平衡状态的导体是等势体,表面是一个等势面 答案:CD ★3.将一电量为 l.6× 10
-8C

的负电荷在电场中从 A 点移动到 B 点, 克服电场力做功为 6.4× 10 6J, 则 AB 两点


间电势差为______V.【O.5】 答案:400 ★4.如图所示是一匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距 2cm,由此可确定电场强度大小是______N/ C.【0.5】 答案:100

★5.如图所示电路中,电源两端电压 U=10V,A、B 两板间距离为 2cm,C 点离 A 板 5mm,D 点离 B 板 4 mm,则 EC=______V/m,ED=______V/m,UC=______V,UD=______V.【3】 答案:500,500,-7.5,-2 ★★6.如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从 A 运动到 B,则( ).【2】 (A)电场力做正功 (C)电势能增加 (B)动能减少 (D)加速度增大

答案:BCD ★★7.下列说法中正确的是( ).【1】

(A)电场线密集处场强大,电势高

(B)沿电场线方向场强减小,电势降低 (D)场强为零处,电势不一定为零

(C)在电势高处电荷具有的电势能也大

答案:D ★★8.如图所示,L1、L2、L3 为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取 L2 的电势为零,有一负电荷在 L1 处动能为 30J,运动到 L3 处动能为 10J,则电荷的电势能为 4J 时,它的动能是(不汁重力和空气阻力)( 【2.5】 (A)6J (B)4J (C)16J (D)14J 答案:C ★★9.关于电势差与场强的关系,下列说法中正确的是( (A)U=Ed 关系式适用于任何电场 (B)在匀强电场中,两点间的电势差正比于两点间的距离 (C)U=Ed 公式中的 d 是指两点所在等势面间的距离 (D)V/m 和 N/C 两单位相等 答案:CD ★★10.如图所示,在场强为 E 的匀强电场中有相距为 l 的 A、B 两点,连线 AB 与电场线的夹角为 θ,将 一电量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点.若沿直线 AB 移动该电荷,电场力做的功 W1=______;若沿路径 AC B 移动该电荷,电场力做的功 W2=______;若沿曲线 ADB 移动该电荷,电场力做的功 W3=______.由此可 知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是:______.(2000 年上海高考试题)【3】 答案:qELcosθ,qELcosθ,qELcosθ,qELcosθ,跟路径无关,只跟始末位置有关 ★★★11.在点电荷 Q 的电场中,一个 α 粒子( )通过时的轨迹如图实线所示,a、b 为两个等势面,则下列 判断中正确的是( ).【2】 ).【1.5】 ).

(A)Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B)运动中.粒子总是克服电场力做功 (C)α 粒子经过两等势面的动能 Eka>Ekb (D)α 粒子在两等势面上的电势能 Epa>Epb 答案:C ★★★12.如图所示,a、b、c、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列 判断中正确的是( ).【2】

(A)该电场一定是匀强电场 (B)这四个等势面的电势一定满足 Ua-Ub=Ub-Uc=Uc-Ud

(C)如果 ua>Ub,则电场强度 Ea>Eb (D)如果 Ua<Ub,则电场方向垂直于等势面由 b 指向 a 答案:ABD ★★★13.如图所示,在沿 x 轴正方向的匀强电场 E 中,有一动点 A 以 O 为圆心、以 r 为半径逆时针转动, θ 为 OA 与 x 轴正方向间的夹角,则 O、A 两点问电势差为( (A)UOA=Er (B)UOA=Ersinθ (D) ).【1.5】

(C)UOA=Ercosθ 答案:C 纵向应用

★★14.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( (A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 (C)不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 (D)不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动 答案:AC

).【l】

★★15.如图所示,P、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是 O,A、B 是中垂线上的两点, ,用 EA、EB、UA、UB 分别表示 A、B 两点的场强和电势,则( ).【2.5】 (A)EA 一定大于 EB,UA 一定大于 UB (B)EA 不一定大于 EB,UA 一定大于 UB (C)EA 一定大于 EB,UA 不一定大于 UB (D)EA 不一定大于 EB,UA 不一定大于 UB 答案:B ★★★16.如图所示,a、b、c 是一条电力线上的三个点,电力线的方向由 a 到 c,a、b 间的距离等于 b、c 间的距离.用 Ua、Ub、Uc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和电场强度,可以断定( ).(1996 年全 国高考试题)【2】 (A)Ua>Ub>Uc (B)Ea>Eb>Ec (C)Uc-Ub=Ub-Uc (D)Ea=Eb=Ec

答案:A ★★★17.如图所示,A、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A、B、C、D 四点在同一直线上,且 .将一正电荷从 C 点沿直线移到 D 点,则( ).(2001 年上海高考试题)【2】 (A)电场力一直做正功

(B)电场力先做正功再做负功 (C)电场力一直做负功 (D)电场力先做负功再做正功 答案:B ★★★18.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ).【2】 (A)电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然 (B)电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零 (C)电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零 (D)场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零 答案:C ★★★19.如图所示,一长为 l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为 Q,处在场强为 E 的 匀强电场中,杆与电场线夹角 α=60°,若使杆沿顺时针方向转过 60° (以杆上某一点为圆心转动),则下列叙 述中正确的是( ).【3】 (A)电场力不做功,两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为 QEl/2,两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEl/2,两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 答案:B ★★★20.如图所示, 一个带负电的油滴以初速 v0 从 P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最 高点 C 时速度大小仍为 v0,则油滴最高点的位置在( ).【2】 (A)P 点的左上方 (C)P 点的正上方 (B)P 点的右上方 (D)上述情况都可能 答案:A ★★★21.如图所示,虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为 Ua、Ub 和 Uc,Ua>Ub >Uc.一带正电的粒子射入电场中, 其运动轨迹如实线 KLMN 所示, 由图可知( ).(2001 年全国高考试题) 【1. 5】 (A)粒子从 K 到 L 的过程中,电场力做负功 (B)粒子从 L 到 M 的过程中,电场力做负功 (C)粒子从 K 到 L 的过程中,静电势能增加 (D)粒子从 L 到 M 的过程中,动能减少

答案:AC ★★★22.如图所示,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=15V,UB=3V,Uc=-3V.由此可得 D 点电势 VD=______V.(1999 年全国高考试题)【2.5】 答案:9 ★★★23.如图所示,A、B、C 为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面,现 将电荷量为 10-8C 的正点电荷从 A 点移到 B 点,电场力做功为 3× lO-6J,将另一电倚量为 10-8C 的负点电荷 从 A 点移到 C 点,克服电场力做功 3× 10-6J. (1)求电场线的方向及 UAB、UAC、UBC 的值. (2)若 AB 边长为 cm,求电场强度.【5】 答案:(1)方向为由 A 指向 BC 连线的垂线,300V,300V,0 (2)104V/m ★★★24.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q 的油滴,从 A 点以速度 v 竖直 向上射人电场.已知油滴质量为 m,重力加速度为 g,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小 恰为 v/2,问: (1)电场强度 E 为多大? (2)A 点至最高点的电势差为多少?【7】 答案:(1) 横向拓展 ★★★25.有两个完全相同的金属球 A、B,B 球同定在绝缘地板上,A 球在离 B 球为 H 的正上方由静止释 放下落,与 B 球发生对心正碰后回跳的高度为 h.设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,若( (A)A、B 球带等量同种电荷,则 h>H(B)A、B 球带等量同种电荷,则 h=H (C)A、B 球带等量异种电荷,则 h>H(D)A、B 球带等量异种电荷,则 h=H 答案:BC ★★★26.一个劲度系数为 k、由绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与质量为 m、带正电荷电量为 q 的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上.当加上如图所示的场强为 E 的匀强电场后,小球开始运动,下列 说法中正确的是( ).【2】 ).【3】 (2)

(A)球的速度为零时,弹簧伸长 Eq/k (B)球作简谐运动,振幅为 Eq/k (C)运动过程中,小球的机械能守恒 (D)运动过程中,小球的电势能、动能和弹性势能相互转化 答案:BD

★★★27.图 1143 中,a、b 和 c 表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为 U、2U/3 和 U/4.一 带电粒子从等势面 a 上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动.已知它经过等势面 b 时的速率为 v,则 它经过等势面 c 时的速率为______.(1995 年全国高考试题)【3】 答案:1.5v ★★★28.如图所示,一绝缘细圆环半径为 r,其环面固定在水平面上,场强为 E 的匀强电场与圆环平面平 行,环上穿有一电荷量为+q、质量为 m 的小球,可沿圆环作无摩擦的圆周运动.若小球经 A 点时速度 vA 的方向恰与电场垂直,且圆环与小球问沿水平方向无力的作用,则速度 vA=______.当小球运动到与 A 点对 称的 B 点时,小球对圆环在水平方向的作用力 FB=______.(1995 年上海高考试题)【3】 答案: ,6qE ★★★29.如图所示,ab 是半径为 R 的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强为 E.在圆周平面内,将 一带止电 q 的小球从 a 点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有 的点中,到达 c 点的小球动能最大.已知∠cab=30° ,若不计重力和空气阻力,试求电场方向与直线 ac 间的 夹角 θ.【7】 答案:30° ★★★★30.如图所示,有二根长度皆为 l=1.00m 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上 的 O 点,另一端分别拴有质量为 m=1.00X10-2kg 的带电小球 A 和 B,它们的电量分别为-q 和+q,q=1.00× 10-7C.A、 B 之间用第三根线连接起来.其中存在大小为 E=1.00× 106N/C 的匀强电场, 场强方向沿水平向右, 平衡时 A、B 球的位置如图所示.现将 O、B 之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B 球最后会达到新的平 衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电 力)?(2002 年全国理科综合试题)【15】 答案:减少了 6.8× 10-2J ★★★★31.如图所示,直角三角形的斜边倾角为 30° ,底边 BC 长为 2L,处在水平位置,斜边 AC 是光滑 绝缘的,在底边中点 O 处放置一正电荷 Q.一个质量为 m、电量为 q 的带负电的质点从斜面顶端 A 沿斜边 滑下,滑到斜边上的垂足 D 时速度为 v.(2000 年浙江、江苏高考试题)【2】 (1)在质点的运动中不发生变化的是( ①动能 ②电势能与重力势能之和 ③动能与重力势能之和 ④动能、电势能、重力势能三者之和 (A)①② (B)②⑧ (C)④ (D)② ).

(2)质点的运动是( (A)匀加速运动 (B)匀减速运动

).

(C)先匀加速后匀减速的运动 (D)加速度随时间变化的运动 (3)该质点滑到非常接近斜面底端 C 点时速度 vC 为多少?沿斜面向下的加速度 aC 为多少?【lO】 答案:(1)C (2)D (3) ,

★★★★★32.如图所示,两个同心的半球面相对放置,半径大小分别为 R1 和 R2,都均匀带电,电荷而密 度分别为 σ1 和 σ2.求大球底面直径 AOB 上的电势分布. 答案:



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