1、 1 电势差、电势能、电势差与电场强度的关系练习题 一、单选题： 1.在电场中， A、 B 两点的电势差 UAB0，那么将一负电荷从 A 移到 B 的过程中 ( ) (A)电场力做正功，电势能增加 (B)电场力做负功，电势能增加 (C)电场力做正功，电势能减少 (D)电场力做负功，电势能减少 2.下列说法中正确的是 ( ) (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 (C)在电势高处电荷具有的电势能也大 (D)场强为零处， 电势不一定为零 3.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
2、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 (不计 重力和空气阻力 )( ) (A) 6J (B)4J (C) 16J (D)14J 4.在点电荷 Q 的电场中，一个 粒子 ( He42 )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 ( ) (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) 粒子经过两 等势面的动能 Eka Ekb (D) 粒子在两等势面上的电势能 Epa Epb 5.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， 为
3、 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=Ersin (C)UOA=Ercos (D)rcosEU OA 6.如图所示， a、 b、 c 是一条电 场 线上的三个点，电 场 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 ( ) (A)Ua Ub Uc (B)Ea Eb Ec (C)Uc Ub=Ub Uc (D)Ea=Eb=Ec 2 二、双选题： 7.关于电场中的等势面，下列说法中止确的有 ( ) (
4、A)等势 面 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 8.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 ( ) (A)电场力做正功 (B)动能 增加 (C)电势能增加 (D)加速度增大 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 10.如图所示，
5、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 ( ) (A)该电场 不 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 11.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
6、低电势处运动 12.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 ( ) (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 三、填空题： 13.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。 14.如图所示是一匀强
7、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。 15.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 4mm，则 EC=_V m， ED=_Vm， UC=_V， UD=_V。 3 16.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 ，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 ACB 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 W
8、3=_.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是 :_ _。 四、计算题： 17将 5 C 的正电荷 ,从电场中的 A点移到 B点 ,电场力做正功 2 4 J 。 （ 1） A、 B两点的电势差多大？哪一点的电势较高？ （ 2）将一带电量为 5 5 C的电荷从 A点移到 B点，电场力做多少功？是正功还是负功？ 18.如 图 所示 ， 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 多少？ 19.如图所
9、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 l0 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 。 4 (2)若 AB 边长为 32 cm，求电场强度。 20.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
10、/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 ? 参考答案 一、单选题： 1B， 2D， 3C， 4C， 5C， 6A。 二、 双选题 ： 7CD， 8CD， 9CD， 10BD， 11D， 12AC。 三 、填空题： 13、 400。 14、 100。 15、 500， 500， -7.5， -2。 16、 qELcos ,qELcos ,qELcos ，跟路径无关，只跟始末位置有关 。 四 、计算题： 17、 5V， 2.5 10-4J。 18、 1.5v 。 19、 (1)方向为由 A 指向 BC 连线的垂线， 300V，300V， 0 (2)104V
11、/m 。 20、 (1)2qmg， (2)8qmv2 。 5 纵向 应用 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， OBOA ，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 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
12、在同一直 线上，且 DBCDAC .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
13、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=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
14、最6 高点的位置在 ( ).【 2】 (A)P 点的左上方 (B)P 点的右上方 (C)P 点的正上方 (D)上述情况都可能 答案 :A 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 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 ( ).【
15、 3】 (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】 (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
16、互转化 答案 :BD 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 :mqEr ， 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 正 电 q 的小球从 a 点以相同的动能抛出，抛
17、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 .【 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7 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
18、 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 ( ). 动能 电势能与重力势能之和 动能与重力势能之和 动能、电势能、重力势能三者之和 (A) (B) (C) (D) (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)2C LkQ q23g21a ， gL3vv 2C
