10.2 电势差 练习（带答案）—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

电势差练习
一、单选题
一个带正电的质点，电量，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力做功外，其他力做功为，质点的动能增加了，则ab两点间的电势差为????
A.
B.
C.
D.
如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V，一质子从a点以速度射入电场，与ab边的夹角为，一段时间后质子经过ab中点e，不计质子重力，下列判断正确的是
A.
d点电势为12V
B.
质子从a到b电势能增加了8eV
C.
电场强度大小为
D.
质子从a到e所用时间为
如图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图，则
A.
在B处的场强方向是竖直向下的
B.
A，B两处场强和相比是
C.
1C的电荷量的正电荷从B到A，电场力做正功
D.
负电荷从A移到B时电场力做负功
如图所示，在AC连线上，两个等量异种点电荷分别固定在的M点与N点，则?
A.
A、C两处电势相同
B.
A、C两处场强大小相等，方向相反
C.
电子从A点移到O点，电场力做负功
D.
将电子从B点静止释放，将做直线运动
一个带正电的质点，电荷量，在静电场中由a点移到b点，在这一过程中，除电场力外，其他力做的功为，质点的动能增加了，则a、b两点间的电势差为
A.
B.
C.
D.
图中的三条虚线为一静电场中的等势线，其中等势线甲的电势最高、等势线丙的电势最低，且相邻两等势线之间的电势差相等，已知等势线丙为直线，a、b、c、d四点为电场中的点．则下列说法正确的是
A.
该电场可能是孤立的正点电荷形成的
B.
任何点电荷由a运动到b电场力做功均为零
C.
由于bc之间的距离大于ac之间的距离，则正点电荷由b到c电场力做的功大于由a到c电场力做的功
D.
质子由a到d与电子由c到d电场力做的功不同
已知处于匀强电场中，将一个带电量的点电荷从A移到B的过程中，克服电场力做功；再将该点电荷从B移到C，电场力做功。已知A点的电势，则B、C两点的电势分别为?
?
?
A.
，2V
B.
1V，2V
C.
，
D.
1V，
如图所示，O为正六边形ABCDMN的中心，空间有一方向与正六边形平面平行的匀强电场．已知正六边形边长为，A、C、M三点的电势分别为、、，则正n边形内角和等于
A.
AM连线的中点的电势为
B.
电场强度的方向由A指向D
C.
MA两点间的电势差
D.
电场强度的大小为
如图A，B，C三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从A移到B，电场力的做功为零；从B移到C，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是???
A.
，垂直AC向左
B.
，垂直斜向下
C.
，垂直AB斜向上
D.
，垂直AB斜向下
位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，P、Q分别为cd、ab上的点则下列说法正确的是????
A.
若将某一负电荷由P点沿着虚线PQ移到Q点，电场力做的总功为零
B.
P、Q两点电场强度的大小关系为
C.
P、O两点的电势关系为
D.
若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零
如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点的动能分别为20eV和当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为时，它的动能应为
A.
8eV
B.
12eV
C.
16eV
D.
30eV
二、多选题
如图所示，匀强电场中有一等腰三角形ABC，一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，，，已知电场线平行于所在的平面，下列说法正确的是?
?
A.
B，C两点的电势差
B.
电场强度的方向平行于AB
C.
负电荷由C移动到A的过程中，电势能增加
D.
该电场的场强为
在水平线上的O点放置一点电荷，图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线，以水平线上的某点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是
A.
b、e两点的电场强度相同
B.
a点电势低于c点电势
C.
b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差
D.
电子沿圆周由d到b，静电力做正功
如图所示，在匀强电场中，A，B，C，D，E，F六个点是一位于纸平面内的正六边形的顶点，电场方向沿纸平面，已知正六边形ABCDEF的边长为1
cm，A，C，D三个顶点的电势分别为2
V、5
V、4
V，则
A.
匀强电场的电场强度为
B.
E点的电势为4
V
C.
电荷量为的电荷从A移动到E电势能增加
D.
电荷量为的电荷从A移动到B电场力做功
?如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则
A.
A点场强小于B点场强
B.
A点场强方向指向x轴负方向
C.
A点场强大于B点场强
D.
A点电势高于B点电势
三、计算题
如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电量为的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知，，小球滑到B点时的速度大小为求：
小球由A到B的过程中电场力做的功；
、C两点的电势差；
若，求小球到达C时的速度大小．
如图是某匀强电场的等势面示意图，三个等势面的电势从上到下分别为10V、0、。A、B两点相距，，一带电量为的小球沿AB匀速运动，，取求：
电场强度的大小和方向；???
小球的质量；
小球从A到B电场力所做的功。
把一带电量为的点电荷从电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做功，从B点移到C点，电场力对点电荷做功为。
求：两点的电势差。
把的点电荷从A点移到B点，电场力对电荷做了多少功？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：根据动能定理得：
得：
2.【答案】D
【解答】
A、匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，故，可得d点电势为14V，故A错误。
B、，故质子从a到b电场力做功为，电场力做正功电势能减小，故B错误。
C、经计算可知，，d点和e点的电势相同，故两点连线为等势线，由于，故为等腰三角形，a点到直线de的距离为，由电场强度与电压的关系可得，电场强度大小为，故C错误。
D、de连线为等势线，故质子抛出后做类平抛运动，落到e点时，垂直于电场线方向的位移为，所需时间为，故D正确。
故选：D。??
3.【答案】C
【解答】
A根据电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可知电场线方向应竖直向上，则B处的场强方向是竖直向上，故A错误；
B.图中等差等势面疏密均匀，则电场线疏密也均匀，说明此电场是匀强电场，场强处处相同，故B错误；
C.根据电场力做功公式得：1C的正电荷从B到A，电场力做功为，故C正确；
D.负电荷所受的电场力方向竖直向下，则负电荷从A移到B时电场力做正功，故D错误。
故选C。??
4.【答案】C
【解答】
A.根据等量的异种电荷的等势面的特点可知，O点电势为零，O点左侧电势均为正值，O点右侧电势均为负值，故A点电势为正，C点电势为负，故A点电势高于C点电势，故A错误；
B.根据等量的异种电荷的电场线的分布可知，A、?C两处场强大小相等，方向相同，故B错误；
C.根据电场力做功，电子的电荷量为负，，故电子从?A点移到?O点，电场力做负功，故C正确；
D.根据等量的异种电荷的电场线的分布可知，B点处的电场线为曲线，故将电子从?B点静止释放后，电子不可能做直线运动，故D错误；
故选C。??
5.【答案】B
【解答】
根据动能定理得：
得：，故B正确；
故选B。??
6.【答案】B
【解答】
A.孤立的正点电荷形成的电场的等势面为同心圆，故A错误
B.由于a、b两点位于同一个等势面上，则a、b两点之间的电势差为零，即，所以，故B正确；
C.因为a、b两点在同一等势线上，则，则由可知，故C错误；
D.质子由a到d的过程电场力做功，
电子由c到d的过程电场力做功，相邻两等势线之间的电势差相等，则，故D错误。
故选B。??
7.【答案】A
【解答】?
据得：，故，，解得：；
，，解得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。??
8.【答案】D
【解答】
A.设AM的中点为G，在匀强电场中AM连线的中点G的电势，选项A错误；
B.，故直线CON为等势线，在匀强电场中等势线相互平行，电场线与等势线相互垂直，且由电势高的等势线指向电势低的等势线，可知直线AB、直线DM分别为等势线，直线DB、直线MA分别为电场线，可知电场强度的方向由M指向或由D指向，选项B错误；
C.MA两点间的电势差，选项C错误；
D.沿电场方向的距离，电场强度，选项D正确。??
9.【答案】D
【解答】
把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向应垂直于等势面；又因为
，B点电势比C点低173V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强的方向必垂直于AB斜向下，场强大小为：，故ABC错误，故D正确。
故选D。??
10.【答案】A
【解答】
由等量异种点电荷连线的中垂线为等势面知，PO、QO均为等势面，故P、Q两点电势相等，由知，负电荷由P点沿虚线PQ移到Q点，电场力做的总功为零，故A正确，C错误；
B.因为P点处的电场线比Q点处电场线密，故E，故B错误；
D.由电场叠加知，O点的电场强度为零，若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力为零，故D错误。
故选A。??
11.【答案】C
【解析】解：经过a、b点时的动能分别为20eV和2eV；
图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，
故电荷经过相邻两个等势面时的动能减小量为，故经过等势面3时的动能为；
只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故有：；
解得：；
故C正确、ABD错误。
12.【答案】BD
【解答】
A.点电荷由B移到C的过程中，电场力做正功为，根据得：B、C两点的电势差，故A错误；
B.由A移到B的过程中电势能增加，所以电场力做功，根据得：两点的电势差，结合A选项可知，，所以C与AB中点的在同一等势面上，由电场线与等势面垂直可知电场强度的方向平行于AB，故B正确；
C.，根据得：负电荷由C移到A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，故
C错误；
D.三角形ABC为等腰三角形，，由几何关系得：，所以该电场的场强为，故D正确。
故选：BD。??
13.【答案】BC
【解答】
A.题图中b、e两点电场强度的方向不同，选项A错
B.离O点的点电荷越远电势越低，因，故选项B对
C.因，，所以b，?c两点间电势差等于e，?d两点间电势差，故选项C对
D.静电力做功与路径无关，因，电子从d到b静电力做功，选项D错。??
14.【答案】AD
【解答】
A.以C点为原点，CD为x轴，，CA为y轴建立坐标系。设和分别为沿x轴和y轴的电场强度
则?
?
?
解得：
方向与x轴正方向夹角的正切值
即，故A正确；
由几何关系知电场强度沿CF方向，AE、BD为等势面，所以，
电荷从A移动到E电势能不变，故BC错误；
D.电荷从A移动到B电场力做功，故D正确。
故选AD。
15.【答案】AD
【解析】解：AC、等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，B点电场强度较大，故A正确，C错误；
B、电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故B错误；
D、电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故电场线沿着x轴正方向；沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势；故D正确；
16.【答案】解：
设小球由A到B电场力所做的功为，由动能定理得：
；
解得；
由于B、C在以Q为圆心的圆周上，所以，
又，其中，代入可得：
；
由于BC位于等势面上，由B到C电场力做功为0，由动能定理可得：
，
解得：。
17.【答案】解：两点的电势差：，
故电场强度：?
?
?
?
?
?
?
?
方向：垂直于等势面竖直向下?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?带点微粒受到的电场力为：?
?
?
?
因为微粒做匀速直线运动，由受力平衡可得：?
解得：?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?????电场力做的功为?
?
?。?
?
18.【答案】解：负电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，即电场力做负功，则A、B间的电势差为
负电荷从B移至C，电场力做正功，则B、C间的电势差：
所以AC间的电势差?
电场力所做的功为。
第2页，共2页
第1页，共1页