1、 高中物理考题精选（38）电势差与电场强度的关系1、如图所示，光滑水平轨道与半径为 R 的光滑竖直半圆轨道在 B 点平滑连接在过圆心 O 的水平界面 MN 的下方分布有水平向右的匀强电场现有一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球在水平轨道上的 A 点由静止释放，小球运动到 C 点离开半圆轨道后，经界面 MN 上的 P 点进入电场(P 点恰好在 A 点的正上方，小球可视为质点，小球运动到 C 点之前所带电荷量保持不变，经过 C 点后所带电荷量立即变为零)已知 A、B 两点间的距离为 2R，重力加速度为 g.在上述运动过程中，求：(1)电场强度 E 的大小；(2)小球在半圆轨道上运动时的最大速
2、率；(计算结果用根号表示)答案 2、如图所示，虚线 AB 和 CD 分别为椭圆的长轴和短轴，相交于 O 点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点 M、 N 上，下列说法中正确的是A A、 B 两处电势、场强均相同B C、 D 两处电势、场强均相同C在虚线 AB 上 O 点的场强最大D带正电的试探电荷在 O 处的电势能小于在 B 处的电势能答案 B。解析：A、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B 场强相同，A 点电势高故 A 错误B、根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D 两处电势、场强均相同故 B 正确 C、根据电场线疏密表示场强的
3、大小可知，在 AB 之间，O 点场强最小，离 O 越近场强越强，故 C 错误D、O 点电势高于 B 点电势，正电荷从 O 点到 B 点，电场力做正功，在 O 处电势能大于在 B 处电势能故 D 错误故本题选择 B 答案。3、如图所示，匀强电场中有 a、 b、 c 三点，在以它们为顶点的三角形中， a30， c90.电场方向与三角形所在平面平行已知 a、 b 和 c 点的电势分别为(2 ) V、(2 ) V 和 2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（ ）A(2 ) V、(2 ) V B0、4 VC V、 V D0、2 V答案 B4、如图所示，一个绝缘粗糙平台 OABC， AB 长 L2m
4、， OA 高h1m。以 O 点为原点建立坐标系 Oxy，y 轴左侧空间存在方向斜向右上方与水平方向成 45角、电场强度 E10 N/C 的匀强电场；平台的右侧存在一坡面，坡面的抛物线方程为 y x2。在平台左侧 B 处有一个质量为 m0.2kg、电荷量为 q+0.1C 的物块，物块与桌面的动摩擦因数 0.2。在电场力作用下，物块开始向右运动，从 A 点水平飞出，最后落在坡面上。（g10m/s 2）。求：（1）物块从 A 点水平飞出的速度；（2）物块落到坡面上的动能。答案 （1）4m/s；（2）3.2J解析：（1）对带电物块受力分析解得： （2）物块从 A 点平抛y x2 得 t=1s 又 5、
5、如图所示，固定于同一条竖直线上的 A、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q 和Q，A、B 相距为 2dMN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球 p，其质量为 m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球 p 从与点电荷 A 等高的 C 处由静止开始释放，小球 p 向下运动到距 C 点距离为 d 的 O 点时，速度为 v，已知 MN 与 AB 之间的距离为 d，静电力常量为 k，重力加速度为 g求：（1）C、O 间的电势差 UCO；（2）小球 p 在 O 点时的加速度；（3）小球 p 经过与点电荷 B 等高的 D 点时的速度答案 （1）对 C 到
6、O 段运用动能定理，求出 C、O 间的电势差，再求出 C、D 间的电势差 UCO（2）由点电荷的场强公式结合平行四边形定则求解（3）由电场的对称性知，U OD=UCO，小球从 O 到 D 由动能定理求解解答：解：（1）小球 p 由 C 运动到 O 时，由动能定理得：mgd+qUCO=mv20，解得：U CO= ；（2）小球 p 经过 O 点时受力如图：由库仑定律得：F 1=F2=k ，它们的合力为：F=F 1cos45+F2cos45= ，所以 p 在 O 点处的加速度：a= = +g，方向竖直向下；（3）由电场特点可知，在 C、D 间电场的分布是对称的即小球 p 由 C 运动到 O 与由 O
7、 运动到 D 的过程中合外力做的功是相等的，由动能定理得：W 合 =mv 0=2mv 2，解得：v D= v；答：（1）C、O 间的电势差 UCO为 ；（2）小球 p 在 O 点时的加速度为： +g，方向竖直向下；（3）小球 p 经过与点电荷 B 等高的 D 点时的速度为 v6、如图所示，A、B、C 是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为 L，电量为 q=1.010-5 C 的负电荷由 A 移动到 C 电场力做功 W1=4.010-5J，该电荷由 C 移动到 B 电场力做功 W2=-2.010-5J，若 B 点电势为零，以下说法正确的是（ ）A A 点电势为 2VB A 点电势为-2
8、VC匀强电场的方向为由 C 指向 AD匀强电场的方向为垂直于 AC 指向 B答案 BC7、如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知 这三个圆的半径成等差数列。 A、 B、 C 分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。若 UAB=6V，则 UBC为（ ）A、等于 6V B、无法确定 C、高于 6V D、低于 6V答案 D8、如图，a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点电场线与梯所在的平面平行ab 平行 cd，且 ab 边长为 cd 边长的一半，已知 a 点的电势是 3 V，b 点的电势是 5 V，c 点的电势是 7 V由此可知，d 点的电势
9、为（ ）A1 V B2V C3 V D4 V答案 C9、如图所示，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、E B、E C，电势分别为 A、 B、 C，AB、BC 间的电势差分别为 UAB、U BC，则下列关系中不正确的有（ ）A U ABU BC BU ABU BCC A B C DE CE BE A答案 B10、如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是( )A1、2 两点的场强相等 B1、3 两点的场强相等C1、2 两点的电势相等 D2、3 两点的电势相等答案 D11、某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，
10、图中虚线表示电场线，实线表示等势面， A、 B、 C 为电场中的三个点下列说法错误的是( )A A 点的电场强度小于 B 点的电场强度B A 点的电势高于 B 点的电势C将负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做正功D将正电荷从 A 点移到 C 点，电场力做功为零答案 A 点所在位置的电场线分布比 B 点稀疏，说明 A 点的电场强度小于 B 点的电场强度，选项 A说法正确；因为沿着电场线方向，电势逐渐降低，本题中电场线从 A 点所在等势面指向 B 点所在等势面，所以 A 点的电势高于 B 点的电势，选项 B 说法正确；将负电荷从电势较高的 A 点移到电势较低的 B 点，该负电荷的电势能增大，电场
11、力做负功，选项 C 说法错误； A 点和 C 点的电势相等，所以将正电荷从 A 点移到 C 点，电场力做功为零，选项 D 说法正确本题答案为 C.答案：C12、如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点 处的电势为 0 V，点 处的电势为 6 V, 点 处的电势为 3 V, 则电场强度的大小为（ ）A. 200V/m B. 200 V/m C. 100 V/m D. 100 V/m答案 A13、在一个点电荷 Q 的电场中，Ox 坐标轴与它的一 条电场线重合，坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为 2.0m 和 5.0m。放在 A、B 两点的试探电荷 受到 的电场力方向都跟
12、 x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷 所带电量的关系图象如图中直线 a，b 所示，放在 A 点的电荷带正电，放在 B 点的电荷带负电。求：（1）B 点的 电场强度的大小和方向。（2）判断点电荷 Q 的电性，并求出 Q 的位置坐标。答案 （1） （3 分） B 点的场强 （2 分）方向沿 x 轴负方向。 .（1 分）同理 A 点的电场强度 EA=40N/C，方向沿 x 轴正方向。（2）（6 分）点电荷 Q 带负电荷。.（2 分）设点电荷 Q 的坐标为 x，由点电荷的场强公式 ,.（2 分）解得 x=2.6m。（另解 x=1 舍去） （2 分）14、两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势
13、面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )A做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变大后变小D做曲线运动，电势能先变小后变大答案 D15、如图所示，在 xOy 平面内有一个以 O 为圆心、半径 R0.1m 的圆，P为圆周上的一点，O、P 两点连线与 x 轴正方向的夹角为 。若空间存在沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小 E100V/m，则 O、P 两点的电势差可表示为( )AUOP10cos(V) BUOP10sin(V)CUOP10sin(V)
14、 DUOP10cos(V)答案 C16、A、B 两带电平行板间电场强度 E6103 N/C，两板间距离为 5cm，电场中 P1 点距 A 板 0.5cm，B 板接地，如右图所示那么 A、B 两板电压为_V，P1 点电势为_V，今将一个带电荷量为 2103 C 的带电粒子由 P1 点移到 P2 点，此过程电场力做功9.6102 J，则 P2 点距离 B 板_cm. 答案 300V 270V 3.7cm 17、空气中的负氧离子对于人的健康极为有益有的氧吧通常采用人工产生负氧离子使空气清新，从而使顾客愉悦其最常见的是采用电晕放电法，如图 4 所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达 5
15、000V 左右，使空气发生电离，从而产生二价负氧离子在负极后面加上小风扇，将大量负氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距离为 5 mm,且视为匀强电场，电场强度为 E,电场对负氧离子的作用力为 F，则 （ ）AE103 N/C，F1. 6X10-16 N BE106 N/C，F=1.6X10-16NCE=103 N/C，F=3.2X10-13 N DE=l06N/C，F3.2X10-13 N答案 D18、如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为10-2C 的微粒在电场中只受电场力作用，由 A 点移到 B 点，动能损失 0.1J，若 A 点电势为10V，则( ) A电场线方向从右向左BB 点的电势为 10 伏C微粒的运动轨迹可能是轨迹 a D微粒的运动轨迹可能是轨迹 b 答案 AC19、在绝缘粗糙的斜面上 A 点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上 B 点处由静止释放，乙沿斜面运动到 C 点时静止，则( )A甲、乙一定带异种电荷
