高中物理人教必修三10.3 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系（練習(xí)題）（解析版）

1、淘寶：知行書屋知行合一 第十章 靜電場(chǎng)中的能量10.3 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 一、單選題：1.在水深超過(guò)200 m的深海，光線極少，能見(jiàn)度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過(guò)自身發(fā)出的生物電獲取食物、威脅敵害、保護(hù)自己。若該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到104 N/C，可擊昏敵害。則身長(zhǎng)50 cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)()A.50 V B.500 VC.5 000 V D.50 000 V解析UEd1040.5 V5 000 V。答案C2.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系,正確的說(shuō)法是()A.在相同距離上的兩點(diǎn),電勢(shì)差大的其電場(chǎng)強(qiáng)度也必定大B.

2、電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢(shì)降落C.沿著電場(chǎng)方向,任何相同距離上的電勢(shì)降落必定相等D.電勢(shì)降低的方向必定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向解析公式E=Ud中d答案C3.如圖所示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以判定()A.abc B.EaEbEcC.abbc D.EaEbEc解析電場(chǎng)線是直線的電場(chǎng)，通常有如圖所示的幾種情況題中給出的一條電場(chǎng)線，不一定是哪一種，因此B、C、D均不正確；其中在前三個(gè)圖中可由UEd定性分析。不論是何種情況的電場(chǎng)，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)總是降低的，a

3、bc，故A正確。答案A4.如圖所示，沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一動(dòng)點(diǎn)以O(shè)為圓心，rOA為半徑逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，O與圓周上的A點(diǎn)的連線OA與x軸正向(E方向)成(BC B.EAEBECC.UABUBC D.UABUBC解析沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低，所以A點(diǎn)電勢(shì)最高，C點(diǎn)電勢(shì)最低，A正確；電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，由圖可知，C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最弱，B錯(cuò)誤；由于BC間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于AB間的電場(chǎng)強(qiáng)度，由UEd可知，UABUBC，C正確，D錯(cuò)誤。答案AC12.如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OMMN.P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MPON.則下

4、列說(shuō)法正確的是()AM點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B將負(fù)點(diǎn)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功CM、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差DM、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差答案AD解析根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的關(guān)系，可以判斷出M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高，A正確；將負(fù)點(diǎn)電荷由O點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，B錯(cuò)誤；根據(jù)UEd進(jìn)行定性分析可知UMNUOM，C錯(cuò)誤，D正確13.如圖，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等在O點(diǎn)處有一固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()A兩過(guò)程中電場(chǎng)力做的功相等B前一過(guò)程中

5、電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功C前一過(guò)程中，粒子電勢(shì)能不斷減小D后一過(guò)程中，粒子動(dòng)能不斷增加答案CD解析b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，則O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷帶正電，場(chǎng)強(qiáng)方向由a指向c，帶負(fù)電的粒子從c向a運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，由abbc，因ab間場(chǎng)強(qiáng)大于bc間場(chǎng)強(qiáng)，由WqEl定性分析，WcbWba，故A、B錯(cuò)誤；粒子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做正功，粒子電勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷增加，故C、D正確14.圖甲所示的Ux圖象表示三對(duì)平行金屬板間電場(chǎng)的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離關(guān)系如圖乙所示，若三對(duì)金屬板的負(fù)極板接地，圖中x均表示到正極板的距離，則下述結(jié)論中正確的是()A三對(duì)金屬板兩

6、板電勢(shì)差的關(guān)系為U1U2U3B三對(duì)金屬板正極電勢(shì)的關(guān)系123C三對(duì)金屬板板間距離關(guān)系為d1d2d3D三對(duì)金屬板板間場(chǎng)強(qiáng)大小是E1E2E3【解析】由甲、乙兩圖可知電勢(shì)從正極板開(kāi)始隨距離均勻減小，最后到負(fù)極板，電勢(shì)為零，開(kāi)始時(shí)正極板電勢(shì)相同，兩板間電勢(shì)差相同，A對(duì)，B錯(cuò)；由甲圖還可知道板間距離d1d2d3，C對(duì)，由EU/d可知E1E2E3，D對(duì)【答案】ACD非選擇題15.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示，方向未知，將帶電荷量為q1.0106 C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了3105 J，已知A、B兩點(diǎn)間的距離為2 cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)線成60角(1)求A、

7、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；(2)若A點(diǎn)的電勢(shì)A1 V，求B點(diǎn)的電勢(shì)B；(3)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小，并判斷其方向答案(1)30 V(2)31 V(3)3 000 V/m沿電場(chǎng)線指向左下方解析(1)由題意知，靜電力做負(fù)功為WAB3105 J由UABeq f(WAB,q)，得：UAB30 V(2)UABAB故BAUAB(130) V31 V(3)A、B兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離為：d2102cos 60 m1102 m.從而得：Eeq f(UAB,d)eq f(30,0.01) V/m3 000 V/m.方向：沿電場(chǎng)線指向左下方16.如圖所示，A、B為水平正對(duì)放置的平行金屬板，板間距離為d，一質(zhì)量為m的帶

8、電油滴在兩金屬板之間，若兩金屬板間加電壓UABU，油滴將保持靜止若兩金屬板間的電壓減為原來(lái)的一半，經(jīng)一段時(shí)間，油滴在空氣阻力的作用下最后以速率v勻速下降設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)量和電荷量均保持不變，空氣阻力與速度大小成正比(重力加速度為g)求：(1)油滴所帶電荷量；(2)油滴以速率v勻速下降時(shí)受到空氣阻力多大？(3)若要讓油滴以速率2v勻速上升則兩極板的電壓應(yīng)為多少？答案(1)eq f(mgd,U)(2)eq f(1,2)mg(3)2U解析(1)qeq f(U,d)mg解得qeq f(mgd,U)(2)Ffkvmgqeq f(U,2d)eq f(1,2)mg，(3)qeq f(U,d)mgk2v，

9、解得U2U.17.如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各等勢(shì)面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與水平方向成45角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線運(yùn)動(dòng)，求：(1)小球應(yīng)帶何種電荷及其電荷量；(2)小球受到的合外力的大??；(3)在入射方向上小球運(yùn)動(dòng)的最大位移xm。(電場(chǎng)足夠大)解析(1)作電場(chǎng)線如圖(a)所示。(a)由題意知，只有小球受到向左的靜電力，靜電力和重力的合力與初速度才可能在一條直線上，如圖(b)所示。只有當(dāng)F合與v0在一條直線上才可能使小球做直線運(yùn)動(dòng)，所以小球帶正電，小球沿v0方向做勻減速運(yùn)動(dòng)。由圖(b)知qEmg，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差為U，所以Eeq f(U,d)，所以qeq f(mg,E)eq f(mgd,U)。(2)由圖(b)知，F(xiàn)合eq r(（qE）2（mg）2)eq r(2)mg。(b)(3)由動(dòng)能定