电势能、电势、电势差、电场强度关系测试题

描述电场的物理量1. 电场强度E矢量一与验电荷无关！(1) E=F/q任何电场 (N/C)(2) 公式： E=kQ/r2 点电荷场(3) E=U/d匀强电场(V/m)(4) 与电场线的关系：电场线密的场强大，电场线某点的切线方向为该点场强方向2. 电势能 W: J 标量与验电荷有关、电场中的位置有关；(1) 电场力作正功，电势能减小，做了多少功，电势能减少多少； 克服电场力做功，电势能增加，做了多少功，电势能增加多少！(2) w =ae = e -eAB P PA PB(3) Ep二q3电势(V )V标量：电场本身的性质与验电荷无关！,Ee = pa(1) A Q(2) UAB=A-B(3) 与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低，且降得最快4电势差(UAB ) V标量电场本身的性质：与验电荷无关！(1) 定义式：UAB=WAB/q(2) UAB=A-B(3) UAB=- UBA5.求电场力做功的方法(1) W=+(-)Eqd (只是用于匀强电场)(d初末位置所在的等势面的距离)门 W =AE = E - EABPPA PB(3) Wab = q Uab(4) 动能定理电势能、电势、电势差、电场强度关系测试题一、选择题1. 从电势差定义式门w可以看出()QA. 电场中两点间的电势差与电场力做的功W成正比，与移送的电量q成反比B. 电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大C. 将1库的负电荷从一点移到另一点电场做了 1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏D. 两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功2. 如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是()A. 把正电荷从a移到b,电场力做正功，电荷的电势能减少B. 把正电荷从a移到b,电场力做负功，电荷的电势能增加C. 把负电荷从a移到b,电场力做正功，电荷的电势能增加D. 把负电荷从a移到b,电场力做负功，电荷的电势能增加3.如图2所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b 移到c的过程中，电场力做功的大小关系有（）A. WabWbcB. Wab=WbcC. WabVWbcD.无法比较4如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q和Q2,分别置于a、b两点，dc为ab连线的中垂线,d为无穷远处，现将另一正电荷由c点沿cd移向d点的过程d中，下述中正确的是（）A. q的电势能逐渐增大B. q的电势能逐渐减小-一一 C. q受到的电场力一直在减小D. q受到的电场力先增大后减小-5关于电势与电势能的说法，正确的是（）A.电荷在电势越高的地方，电势能也越大电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D .在负点电荷电场中的任意点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6. 在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 （）A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同7. 若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内 （）A. 定沿着电场线由高电势向低电势运动B. 一定沿着电场线由低电势向高电势运动C. 不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D. 不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8. 个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了 5X10-6J的功，那么（）A.电荷在B处时将具有5X10-6J的电势能B.电荷在B处将具有5X10-6J的动能C.电荷的电势能减少了 5X10-6JD.电荷的动能增加了 5X10-6J9. 一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）A. a、b两点场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D. a、b两点的电势一定相等 10对公式E缢的理解，下列说法正确的是（）dA. 此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B. a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大C .公式中d是指a点和b点之间的距离D.公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离11.图9中 A. B、C三点都在匀强电场中，已知 AC丄BC，ZABC=60， BC=20cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零；从B 移到C,电场力做功为一1.73X10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是（） A. 865V / m，垂直AC向左B. 865V / m，垂直 AC向右ib1*ECcL9-图12C. 1000V / m，垂直AB斜向上 D. 1000V / m，垂直AB斜向下 12.图12所示的匀强电场场强为103N/C, ab = dc=4cm，bc = ad=3cm.贝V 下述计算结果正确的是（）A. ab之间的电势差为40V.B. ac之间的电势差为50V. C将q=-5X10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零.D将q=5X10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是一0.25J.二、填空题13. 如图5所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连T - -?线AB与电场线的夹角为9,将一电量为q的正电荷从A点移到B点.若 :卫沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1=；若沿路经ACB移 X动该电荷，电场力做的功W2=；若沿曲线ADB移动该电荷，电 2門-X场力做的功W3=.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是.14. 将带电量为6X10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了 3X10-5 J的功，再将 电荷从B点移到C点，电场力做了 1.2X10-5 J的功，则A、C间的电势差为 V,电荷从A点移到B点再从B点移到C点的过程中，电势能变化了J.丄：丨15如图5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、CII三点的电势分别为a 1刃咒3由此可得D点的电势D .劭nV16.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=V / m，UC=V，UD=V。三、计算题17如果把q = 1.0 X 10-8 C的正电荷，从无穷远移至电场中的A点，需要克服电场力做功W = 1.2 X 10一4 J,那么：(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q未移入电场前A点的电势是多少？18.如图6,两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm, C、D为电场中的两点，且CD =4cm, CD连线和场强方向成60角.已知电子从D点移到C点电场力做3.2x10-1?J的功，求: (1) 匀强电场的场强；(2) A、B两点间的电势差；(3)若A板接地，D点电势为多少？B-=19如图所示，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3X10-6J,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3X 10-6J。(1)求电场线的方向及Uab、Uac、UBC的值。w.疝-若AB边长为2匸3 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/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？预习：1.电容器(1)定义：两块彼止的导体就组成一个电容器。电容器充电：使电容器两个极板带上等量正、负电荷的过程叫做充电。充电后电容器内部 就存在，两极板间就有了。电容器放电：如果充电后的电容器的两极板用 接通，两极板上的电荷* 电容器就不再带电，此过程叫做放电。放电后的电容器内部无电场，两极电压为 电容器的电量为。电容器的作用：容纳电荷 常见电容器：从构造上看可分为2)(4)(5)2电容(1) 定义：电容器所带的用C表示。(2) 定义式：注意：(3)(4)(5)和.与电容器两极板间的.的比值，叫做电容器的电容。电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加IV所需充加的电荷量。 物理意义：电容是描述电容器本领的物理量。单位：国际单位制为，简称法，符号为F。电容的决定因素： 电容器的电容与电容器所带电荷量 本身的 决定。 平行板电容器的决定式：，与电容器两极板的电压，它由电容器物理量和模型描述1. 电场线：(1) 疏密表示电场强弱，箭头表示方向，每一点的场强方向都是该点的切线方向(2) 正电荷出发，负电荷终止(3) 没有两条相交的(4)不闭合2电场强度E: (N/C)矢量(1) 电场本身的性质：与验电荷无关！(2) 公式：E=F/q任何电场E=kQ/r2 点电荷场 E=U/d匀强电场(V/m)(3) 方向：正电荷受到电场力的方向！(4) 与电场线的关系： 电场线密的场强大，电场线某点的切线方向为该点场强方向。.电势能W: J标量(1) 电荷具有的能量； 与验电荷有关、电场中的位置有关；(2) 遵循规律： W=qUAB 电场力作正功，电势能减小，做了多少功，电势能减少多少； 克服电场力做功，电势能增加，做了多少功，电势能增加多少！(3) 电势能类似重力势能，有正负。4. 电势差(UAB)V标量(1) 电场本身的性质：与验电荷无关!(2) 定义式：UAB二WAB/q起点、终点；符号(3) UAB=A-B(4) UAB=- UBA(4) 与零势点的选取无关！5. 电势(血)V标量：(1) 电场本身的性质与验电荷无关！(2) 与零势点的选取有关；一般选取无穷远为零电势点，电势能也为零。(3) 与电场线的关系： 沿电场线方向电势逐渐降低，且降得最快； 正电荷产生的场电势为正，负电荷产生的场为负。等势面：电势相同的点构成的面 其上任何两点电势差为零，所以不做功，电势能不变！ 矢量电场力、电场强度标量电势能、电势差、电势 电场量电场强度、电势差、电势验电荷量电场力、电势能1.电场线作图：(1) 电场线；(2) 画出某点场强方向、正负电荷受电场力方向；(3) 图中比较两点场强和电势。电势和场强无关！场强为零，电势不一定为零，因为零势点可以选取2. 根据电荷在电场中运动的曲线，（1）判断受力、电性（电场线方向）（2）做功、电势能、电势（3）场强、速度、加速度、动能3. 根据做功求电势差、电势高低：（1）UAB=WAB/q（2）UAB=A-B（3）UAB=- UBA 电荷的机械能守恒：（1）电荷的机械能：动能、重力势能和电势能（2）电场力做功特点与重力类似，因此，如果只有电场力做功，电荷的机械能守恒， 只有电势能与动能的相互转化！（3）如果同时有重力和电场力做功，没有其他力做功，电荷的机械能也守恒，存在动能、重力势 能和电势能三者的相互转化答案：1. BC 2.AD 3.C 4. BD 5.CD 6.D 7.D 8.CD 9.D10.D11. D 12.AC13. W1=qELcosG, W2 = qELcos e, W3 = qELcos e，电场力做功与路径无关14. 3V ,1.8X1O-5j.15. 9V16. 500,500,-7.5,-2。17. (1)1.2X10-4 J, 1.2X104 V (2) 1.2X104 V 18.104V/m,600V,200V19、(1)方向为由A指向BC连线的垂线，300V, 300V, 0 (2) 104V/m。20、(1)mg2q(2)mv28q