1.5电势 电势差 课时作业（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.5电势 电势差 课时作业（解析版）
1．下列说法正确的是（ ）
A．电场中某点的场强与检验电荷有关
B．电场中某点电势的值与零电势点选择有关
C．电势的正负表示方向
D．以上说法都不对
2．某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，两板的带电量相等，中心位置有一个带负电的电极，它们之间的电场线分布如图所示，A、B两点关于电极对称，C是电场中的另一点．则
A．B点电势比C点高
B．A点电场强度比C点大
C．A、B两点的电势不等
D．A、B两点的电场强度大小方向都相同
3．两个等量同种正点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电场强度E和电势φ随位置x变化规律的图像是（ ）
A． B． C． D．
4．场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场．物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场．类比电场的相关概念，下列有关重力场的说法正确是
A．类比电场强度，地球附近某点的“重力场强度”即为该点的重力加速度
B．“重力场”方向跟正电荷附近的电场方向类似
C．类比电势，重力场中某点的“重力势”反映重力场的能的性质，与零势面的选取无关
D．重力场中某点的“重力势”即为该点相对地面的高度
5．如图甲所示，一条电场线与轴重合，取点电势为零，方向上各点的电势随变化的规律如图乙所示，若在点由静止释放一电子，电子仅受静电力的作用，则（　　）
A．电子将沿轴负方向运动 B．电子的电势能将增加
C．电子运动的加速度先减小后增大 D．电子运动的加速度恒定
6．在真空中某点固定一个带负电荷的金属小球A，可视为点电荷，所带电量Q ＝1.0×10－5 C，在离它10 cm处放置另一个带负电的检验电荷B，以下描述正确的是
A．若规定无穷远处电势为零，则B所在的位置电势为负值
B．将B向A靠近，则其电势降低，电势能减小
C．A中所有电子所带电量之和为－1.0×10－5 C
D．B所在的位置电场强度大小E＝9.0×106 N/C，方向与电荷B所受电场力方向相同，背离A
7．如图所示，在某孤立点电荷形成的电场中有A、B两点，己知A、B两点的场强方向如图所示，下列选项正确的是（　　）
A．某检验电荷在A点受的电场力等于在B点受的电场力
B．某检验电荷在A点受的电场力小于在B点受的电场力
C．某检验电荷从A点移动到B点电势能可能不变
D．某检验电荷在A点的电势能可能小于在B点的电势能
8．如图所示，两个固定的相同细环相距一定距离，同轴放置，x1、x2为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量正电荷，x轴垂直于环面且过两细环的圆心．下列说法正确的是（ ）
A．x1点的场强沿x轴正方向
B．x2点的场强沿x轴正方向
C．x1、x2之间沿x轴正方向电势逐渐升高
D．x1、x2之间沿x轴正方向电势逐渐降低
9．如图所示，为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为中点。电势分别为，下列叙述正确的是（　　）
A．该电场在c点处的电势一定为
B．a点处的场强一定大于b点处的场强
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a
10．如图所示的电场中，各条等势线的电势大小分别为10v、8v、6v．A、B、C为这些等势线上的三个点.下列说法正确的是 （ ）
A．C、A两点间电势差UCA=4V
B．A点的电场强度与B点的电场强度相同
C．一负电荷从A点移到C点所受的电场力对其做正功
D．A、C两点中，同一负电荷在A点的电势能小
11．在x轴上关于O点对称的两个位置放置电荷量大小相等的点电荷．关于在两电荷连线上场强和电势的分布,下列说法正确的是(规定x轴正方向为电场强度的正方向、无穷远的电势为零)( )
A．甲图为两个等量正点电荷的E x图象
B．乙图为两个等量负点电荷的φ x图象
C．丙图为两个等量异种点电荷的E x图象
D．丁图为两个等量正点电荷的φ x图象
12．如图所示，岩盐（主要成份氯化钠）晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（　　）
A．O点电场场强为零 B．O点电势最高
C．AB两点电场强度相同 D．A、B两点电势不相等
13．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D．将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场做功为零
14．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（　　）
A．a点的电场强度比b点的大
B．c点的电场强度比d点的小
C．把一个正电荷从a点移到b点电势能增加
D．c点的电势比d点的高
15．等量同种点电荷连线中垂线上的电场强度E随x变化的图像如图所示．下列说法正确的是
A．O点的电势最高
B．点的电势为零
C．与两点间的电势差小于与两点间的电势差
D．点的电势比点的电势高
16．有一带电荷量的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做的功，从B点移到C，电场力对电荷做的功，求A、C两点的电势差。
17．如果把带电量为C的点电荷从无穷远移至电场中的 A点，需克服电场力做功J．试求：
（1）A与无穷远处的电势差是多少？（取无穷远处电势为零）．
（2）q在A点的电势和电势能．
参考答案
1．B
【详解】
电场中某点的场强只与电场本身有关，与检验电荷无关，选项A错误；电场中某点电势的值与零电势点选择有关，选项B正确；电势的正负表示高低，不代表方向，选项CD错误；故选B.
2．A
【详解】
由对称性可知，A、B两点的电势相等，选项C错误；因顺着电场线电势降低，A点电势比C点高，则B点电势比C点高，选项A正确；A点的电场线较C点稀疏，可知A点电场强度比C点小，选项B错误； A、B两点的电场强度大小相同，但是方向不同，选项D错误.
3．B
【详解】
两个等量正点电荷，根据场强的叠加，知两正电荷的中点场强为零，周围的电场线是排斥状的，靠近电荷处场强比较强，故B正确，A错误；两个等量正点电荷的连线的中垂线上，从连线中点到无穷远是顺着电场线，故电势逐渐降低，故CD错误．所以B正确，ACD错误．
4．A
【详解】
A. 电场力公式：F=Eq，而重力公式G=mg，类比电场强度，地球附近某点的“重力场强度”即为该点的重力加速度，故A正确；
B. 用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布，重力场的方向指向地球，重力场”方向跟负电荷附近的电场方向类似，故B错误；
C. 类比电势，重力场中某点的“重力势”反映重力场的能的性质，与零势面的选取有关，故C错误；
D. 重力场中某点相对地面的“重力势”即为该点与参考面的高度，故D错误．
5．C
【详解】
AB．由题图乙可知，沿x轴正方向电势越来越高，故电场线方向沿x轴负方向，电子受到的电场力沿x轴正方向，故电子将沿Ox正方向运动，电子的电势能将减小，故AB错误；
CD．因电势随x的增大，其变化率先减小后增大，故沿x轴正方向，电场强度先减小后增大，电子运动的加速度先减小后增大，故C正确，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
A、规定无穷远处电势为零，沿着电场线方向电势降低，则负电荷周围电势为负，故A正确；
B、B向A靠近，则电势降低，B带负电荷，电场力做负功则电势能应该增大，故B错误；
C、是指正、负电荷中和之后剩余的电荷，即为净电荷，并不是所有电子电量之和，故C错误；
D、根据电场强度的定义可以得到B点场强为：，其方向应该指向A，故D错误．
7．D
【详解】
AB．根据点电荷的分布可知该点荷电带正电，其电场分布如下图
由几何关系可知B点离点电荷较远，则场强较小，所以某检验电荷在A点受的电场力大于在B点受的电场力，则AB错误；
CD．离正点电荷越远的点电势越低，根据电势能与电势的关系
可知，正的检验电荷在电势低的点电势能越小，反之负的验电荷在电势低的点电势能越大，所以C错误；D正确。
故选D。
8．B
【详解】
试题分析：在x1点时，左环上电荷由于关于x对称，所以其在x1产生的电场强度为0，而右边Q各点在x1产生的场强水平向左，故x1点的场强沿x轴负方向，故A错误．在x2点时，右环上电荷由于关于x对称，所以其在x2产生的电场强度为0，而左边Q各点在x2产生的场强水平向右，故x2点的场强沿x轴正方向，故B正确；x1、x2之间电场线方向先向右后向左，故沿x轴正方向电势先降低后增加，故CD错误．故选B．
考点：电场强度；电势
【名师点睛】本题考查了电场的合成，解决这类题目的技巧是详实的分析，仔细的计算，每个位置都不能漏过．场强是矢量，其运算利用平行四边形定则；解题时要注意对称性的应用．
9．C
【详解】
A．当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为5V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不为5V，故A错误；
B．一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；
C．由题可知，a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确；
D．由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向b，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
C、A两点之间的电势差UCA=Φc-Φa=6-10=-4V，故A错误．电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，故A点和B点场强的方向并不相同，而电场强度是矢量，故A点的电场强度与B点的电场强度不同，故B错误．负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，所以负电荷从A点移到C点过程，电场力做负功．故C错误．电荷的电势能Ep=qΦ，故同一负电荷在A、C两点的电势能分别为EpA=-10q， EpC=-6q．故同一负电荷在A点的电势能最小，故D正确．故选D．
点睛：电势能Ep=qΦ，在计算时电荷量q，电势Φ一定要带正负号，否则容易出错．
11．A
【详解】
甲图中，根据场强的叠加，知两个等量负点电荷的中点场强为零，两侧场强方向是相反的，不可能相同，故A正确；两个等量负点电荷的周围的电势为负值，则φ x图象应该位于横轴下方，选项B错误； 丙图中，根据场强的叠加，知两个等量负正点电荷的中点场强不为零，两侧场强方向是相同，故C错误；两个等量正点电荷周围的电势均为正值，则φ x图象应该位移x轴上方，选项D错误；故选A.
【点睛】
解决本题的关键知道等量负正电荷周围电场线分布，知道电场线密的地方场强比较强；同时明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等.
12．A
【详解】
A．一对和一对 O点的场强均为零，可知O点电场场强为零，选项A正确；
B．由对称性可知，O点电势为零，选项B错误；
CD．由对称可知，AB两点电场强度大小相同，但是方向不同，A、B两点电势相等，选项C错误，D错误；
故选A。
13．CD
【详解】
试题分析：A点电场线分布较B点稀疏，故A点的电场强度比B点的小，选项A错误；电场线是从小球指向容器内表面，故因沿电场线电势降低，故小球表面的电势比容器内表面的高，选项B错误；因容器是是等势面，故B点的电场强度方向与该处内表面垂直，选项C正确；因AB电势相等，故将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场做功为零，选项D正确；故选CD．
考点：等势面；电场线
【名师点睛】此题是对电场中的导体的平衡问题的考查；要知道导体平衡时导体的表面是等势面，场强方向与导体表面垂直；沿电场线电势逐渐降低．
14．AC
【详解】
AB．电场线的疏密表示场强的大小，可知a点的电场强度比b点的大，c点的电场强度比d点的大，A正确，B错误；
C．沿电场线方向电势降低，可知b点电势高于a点电势，由
可知，把一个正电荷从a点移到b点电势能增加，C正确；
D．由于c、d到正电荷的距离相等，若只有正电荷，c点与d点电势相等，若只有两个负电荷，电场线由无穷远指向负电荷，故c点电势低于d点电势，当正负电荷同时存在时，c点电势低于d点电势，D错误。
故选AC。
15．AC
【详解】
试题分析：作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，故A正确，B错误；在E-x图象中，与x轴所围面积为两点的电势差，故与两点间的电势差小于与两点间的电势差．故C正确，点的电势与点的电势相同，故D错误
考点：等量同种电荷电场规律
【名师点睛】本题关键抓住沿着电场强度的方向，电势一定降低；然后结合图象得到电场强度的分布情况，再分析电势变化情况即可
16．100V
【详解】
电荷从A移到B点的过程，电荷克服电场力做功，则A、B间的电势差：
即φA<φB，且A比B的电势低200V；
电荷从B移至C，电场力做正功，则B、C间的电势差电势差：
即φC<φB，且C比B的电势低300V；A、C两点间的电势差：
UAC = UAB + UBC = 100 V
所以A、C两点的电势差大小为100 V，A点电势较高。
17．（1）UA∞ =1.2×104 V；（2）φA=1.2×104 V ；EPA=1.2×10-4 J
【详解】
（1）依题，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功W=1.2×10-4J，其电势能增加1.2×10-4J，则
则A与无穷远处的电势差是
（2）而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能：Ep=W=1.2×10-4J
；故A点的电势为：φA=1.2×104V