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—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）PBPAPABEEEW（3）Ep=qφ3电势（ψ）——V——标量：电场本身的性质——与验电荷无关！（1）qEPAA（2）UAB=φA-φB（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=φA-φB（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）（2）PBPAPABEEEW（3）Wab=qUab（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qWU可以看出（）A．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．Wab＞WbcB．Wab＝WbcC．Wab＜WbcD．无法比较4.如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q1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Ｂ.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．一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8．一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5×10－6J的功，那么()A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能C．电荷的电势能减少了5×10－6JD．电荷的动能增加了5×10－6J9．一个点电荷，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dUEab的理解，下列说法正确的是()Ａ.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⊥BC，∠ABC=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－1.73×10-3J，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C．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．则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＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零．D．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是－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，连线AB与电场线的夹角为θ，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＝________；若沿路经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6×10-6Ｃ的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10－５Ｊ的功，再将电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5Ｊ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.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、C三点的电势分别为VVVCBA3,3,15由此可得D点的电势DV16.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＝1.0×10－8Ｃ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4102.1W(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3.2×10－17J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？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。(2)若AB边长为32cm，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：两块彼此的导体就组成一个电容器。（2）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。（3）电容器放电：如果充电后的电容器的两极板用接通，两极板上的电荷将，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。（4）电容器的作用：容纳电荷（5）常见电容器：从构造上看可分为和。2．电容（1）定义：电容器所带的与电容器两极板间的的比值，叫做电容器的电容。用C表示。（2）定义式：注意：电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加1V所需充加的电荷量。（3）物理意义：电容是描述电容器本领的物理量。（4）单位：国际单位制为，简称法，符号为F。（5）电容的决定因素：①电容器的电容与电容器所带电荷量，与电容器两极板的电压，它由电容器本身的决定。②平行板电容器的决定式：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=WAB/q——起点、终点；符号（3）UAB=φA-φB（4）UAB=-UBA（4）与零势点的选取无关！5.电势（ψ）——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=φA-φB（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．BC2.AD3.C4.BD5.CD6.D7.D8.ＣＤ9.D10.D11.D12.AC13.W1＝qELcosθ，W2＝qELcosθ，W3＝qELcosθ，电场力做功与路径无关14.3V,1.8×10-5J.15.9V16、500，500，-7.5，-2。17.(1)1.2×10－4J，1.2×104Ｖ（2）1.2×104Ｖ18．104V/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)2qmg，(2)8qmv2。