10.3电势差与电场强度的关系 课后训练(含答案)高中物理人教版(2019)必修第三册
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1、10.3电势差与电场强度的关系课后训练提升一、选择题(第15题为单选题,第67题为多选题)1.关于静电场,下列说法正确的是()A.电场强度为零的地方,电势也为零B.任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向C.电场线越密的地方相等距离两点的电势差越大D.根据公式Uab=Ed可知,在匀强电场中a、b间的距离越大,电势差就越大答案:B解析:电场强度与电势没有直接关系,电场强度为零时,电势不一定为零;电势为零,电场强度不一定为零,故选项A错误。顺着电场线方向电势降低,电场强度的方向是电势降低最快的方向,故选项B正确。电场线越密的地方电场强度越大,但是两点间不一定沿电场线,电势差不一定大,故选
2、项C错误。公式Uab=Ed中d为沿电场线的距离,若a、b两点不沿电场线,则电势差不一定大,故选项D错误。2.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,A=50 V,C=20 V,则A、C连线中点B的电势B()A.等于15 VB.大于35 VC.小于35 VD.等于35 V答案:C解析:从电场线疏密可以看出EAEBEC,则UABUBC,所以BA+C2=35 V,选项C正确。3.在水深超过200 m的深海,光线极少,能见度极低。有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出生物电,获取食物,威胁敌害,保护自己。若该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到103 V/m,可击昏敌害。身长50
3、cm的电鳗,在放电时产生的瞬间电压大约可达()A.10 VB.500 VC.5 000 VD.10 000 V答案:B解析:根据电势差与电场强度的关系U=Ed得,U=Ed=1030.5 V=500 V,选项B正确。4.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为零,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为()A.200 V/mB.2003 V/mC.100 V/mD.1003 V/m答案:A解析:由匀强电场的特点得OA的中点C的电势C=3 V,C=B,即B、C在同一等势面上,由电场线与等势面的关系和几何关系可得d=lOCsin =
4、1.5 cm(如图所示)。则E=Ud=31.510-2 V/m=200 V/m,选项A正确。5.如图所示,A、B两点相距10 cm,匀强电场的电场强度E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角=120,则A、B两点间的电势差为()A.5 VB.-5 VC.10 VD.-10 V答案:B解析:A、B两点在电场强度方向上的距离d=lABcos(180-120)=1012 cm=5 cm。由于AB,则根据U=Ed得UAB=-Ed=-100510-2 V=-5 V,选项B正确。6.如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且lOM=lMN。P点在y轴右侧,MP
5、ON。则下列说法正确的是()A.M点的电势比P点的电势高B.将负点电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差答案:AD解析:根据电场线和等势面的关系,可以判断出M点的电势比P点的电势高,选项A正确。将负点电荷由O点移到P点,电场力做负功,选项B错误。根据U=Ed进行定性分析可知UMNUOM,选项C错误,D正确。7.如图所示,A、B两板间电压为600 V,A板带正电并接地,A、B两板间距离为12 cm,C点离A板4 cm,下列说法正确的是()A.E=2 000 V/m,C=200 VB.E=5 000 V/m
6、,C=-200 VC.电子在C点具有的电势能为-200 eVD.电子在C点具有的电势能为200 eV答案:BD解析:A板接地,则其电势为零,又因为A、B两板间的电压为600 V,则B板电势为-600 V,由此知C点电势为负值。A、B两板间电场强度E=Ud=600V12 cm=50 V/cm=5 000 V/m,C=-Ed=-50 V/cm4 cm=-200 V,选项A错误,B正确。电子在C点具有的电势能为200 eV,选项C错误,D正确。二、计算题8.如图所示,在匀强电场中把电荷量q=2.010-9 C的正电荷放在A点,所受电场力为F=2.010-7 N,把电荷从A点移到B点,静电力做功为W=
7、2.010-9 J,AB连线与电场强度方向的夹角为=60。求:(1)匀强电场的电场强度大小;(2)A、B两点之间的电势差UAB;(3)AB的长度。答案:(1)100 N/C(2)1 V(3)2.010-2 m解析:(1)根据电场强度定义式得E=Fq解得E=100 N/C。(2)根据电场力做功公式得W=qUAB得UAB=1 V。(3)根据公式E=UABdcos解得d=2.010-2 m。等级考素养提升一、选择题(第15题为单选题,第67题为多选题)1.如图所示,A、B、C是匀强电场中的三个点,各点电势分别为A=10 V,B=2 V,C=6 V,A、B、C三点在同一平面上,下列各图中电场强度的方向
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