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6电势差和电场强度的关系同步测试一、选择题(16题为单选题,710题为多选题)1下列说法正确的是()A.由公式E得,电场强度E与电势差UAB成正比,与两点间距离d成反比B.由公式E得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小C.在匀强电场中,任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D.公式E只适用匀强电场2如图1所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面间的距离都是25 cm,由此可确定此电场的电场强度的方向及大小为()图1A.竖直向下,E0.4 V/mB.水平向右,E0.4 V/mC.水平向左,E40 V/mD.水平向右,E40 V/m.3如图2所示的匀强电场场强为103 N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,abcd4 cm,acbd3 cm.则下述计算结果正确的是()图2A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q5103 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是0.25 JD.将q5103 C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J4如图3所示,在电场强度E2103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B,AM4 cm,MB3 cm,AB5 cm,且AM边平行于电场线,把一电荷量q2109 C的正电荷从B移动到M点,再从M点移动到A点,电场力做功为()图3A.1.6107 J B.1.2107 JC.1.6107 J D.1.2107 J5如图4所示,有竖直向下的匀强电场,A、B两等势面间距离为5 cm,电势差为25 V,在电场中P点固定放置电荷量为5109 C的负点电荷,此时电场中有一点场强为零,此点在P点的()图4A.上方30 cm处 B.下方30 cm处C.上方25 cm处 D.下方25 cm处6如图5所示,两块不带电的竖直平行金属板的间距为d,一个重力为G的带电小球在重力作用下在两板间竖直下落,此时小球的运动轨迹是AB,当两板间加上电压U时,小球受力方向变成沿BC方向,则此小球所带的电荷量应是()图5A. B.C. D.7细胞膜的厚度等于700 nm(1 nm109 m),当膜的内外层之间的电压达0.4 V时,即可让一价钠离子渗透.设细胞膜内的电场为匀强电场,则()A.膜内电场强度为5.71105 V/mB.膜内电场强度为1.04106V/mC.每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.41020 JD.每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.281019 J8如图6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()图6A.E2 000 V/m,C200 VB.E5 000 V/m,C200 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 eV9如图7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OMMN.P点在y轴右侧,MPON.则下列说法正确的是()图7A.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10如图8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且ABBC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为A、B、C,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有()图8A.ABC B.ECEBEAC.UABUBC D.UABUBC二、非选择题11如图9所示,在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场沿竖直方向,电场中A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60.把带电荷量为q1.5108 C的点电荷由A点移到B点,克服电场力做了4.2105 J的功.若已知A点电势A800 V,|AB|1 cm,求:图9(1)B点的电势.(2)求电场强度的大小和方向.12如图10所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场,场强E1.2102 V/m,极板间距离d5 cm,电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:图10(1)C、D两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)将点电荷q2102 C从C点匀速移到D点时外力做多少功?13如图11所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:图11(1)小球应带何种电荷及其电荷量;(2)小球受到的合外力;(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm.(电场足够大)参考答案1答案D2答案D解析电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低,故场强方向水平向右,场强大小E V/m40 V/m,故D项正确.3答案A解析由UEd得Uab1030.04 V40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以Uac0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;WadWabqUab(5103)40 J0.2 J,D错误.4答案C解析B、M在同一等势面上,电荷由B到M电场力不做功.由M到A电场力做负功,WqUqEd210921034102 J1.6107 J.即电场力做功为1.6107 J.5答案B解析匀强电场的场强E V/m500 V/m,设距P点L处的合场强为零,则k9109 V/m500 V/m,故L0.3 m,负点电荷在L处的电场竖直向上,故该点在电场中P点的下方,B正确.6答案C解析设小球所受电场力为F电,由图可知tan 45,又F电q,可解得:q,C正确.7答案AC解析E V/m5.71105 V/m,A正确,B错误;WqU1.610190.4 J6.41020 J,C正确,D错误.8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两板间场强E50 V/cm5 000 V/m,CEdC50 V/cm4 cm200 V,A错误,B正确;电子在C点具有的电势能为200 eV,C错误,D正确.9答案AD解析根据电场线和等势面的关系画出等势面,可以判断出M点的电势比P点的电势高,A正确.将负点电荷由O点移到P点,电场力做负功,B错误.根据UABEd进行定性分析可知UMNUOM,C错误,D正确.10答案ABC解析由电场线的方向是电势降低的方向知选项A正确.由题图中电场线的分布规律可知,电场不是匀强电场,C附近电场线稠密,B附近电场线次之,A附近电场线最稀疏,所以ECEBEA,选项B正确;由公式UEd进行定性分析知:UBCUAB,选项C正确,D错误;故选A、B、C.11答案(1)2 000 V(2)5.6105 V/m,方向竖直向下解析(1)A、B两点的电势差为UAB V2 800 V,设B点的电势为B,根据UABAB得BAUAB800 V2 800 V2 000V.(2)电场强度为E V/m5.6105 V/m,方向为竖直向下.12答案(1)5.4 V0.6 V4.8 V(2)9.6102 J解析(1)因正极板接地,故板间各点电势均小于零,由UEd得UBDEdBD1.21020.5102 V0.6 V,即D0.6 V.由于dCB5 cm0.5 cm4.5 cm4.5102 m,所以UCBEdCB1.21024.5102 V5.4 VC.所以UCDCD5.4 V(0.6 V)4.8 V.(2)因为点电荷匀速移动,外力所做的功等于克服电场力所做的功W外|qUCD|21024.8 J9.6102 J.13答案(1)正电荷(2)mg(3)解析(1)作电场线如图(a)所示.由题意知,只有小球受到向左的电场力,电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上,如图(b)所示.只有当F合与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动,所以小球带正电,小球沿v0方向做匀减速运动.由图(b)知qEmg,相邻等势面间的电势差为U,所以E,所以q.(2)由图(b)知,F合mg.(3)由动能定理得F合 xm0mv所以xm.
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