1.5电势 电势差 达标练习（word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.5电势 电势差 达标练习（解析版）
1．关于场强和电势的下列说法中正确的是（　　）
A．由E＝F/q可知，场强E跟F成正比，跟q成反比
B．沿电场线方向电势逐渐降低
C．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零
D．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：各点的电势均相等，且连线的中点场强最小
2．将一电荷量q = 2.2×10-19C的检验电荷从电场中的A点移至B点，电场力做功W=4.4×10-20J，则A、B两点间的电势差U等于（　　）
A．0.5V B．0.2V C．5V D．2V
3．如图，Q1、Q2是真空中的两个等量正点电荷，O为它们连线中点是位于其连线的中垂线上的两点，现用分别表示这三点的电场强度大小，用分别表示这三点的电势高低，则（　　）
A．Eo=Ea=Eb
B．Eo＜Ea＜Eb
C．φo＞φa＞φb
D．φo=φa=φb
4．在光滑绝缘的水平桌面上有一带电的小球，只在电场力的作用下沿x轴 正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示．下列说法正确的是
A．小球一定带负电荷
B．x1处的电场强度一定小于x2处的电场强度
C．x1处的电势一定比x2处的电势高
D．小球在x1处的动能一定比在x2处的动能大
5．如图，M点是两等量异种点电荷连线的中点，N在正点电荷的正上方，M、N两点都在以正点电荷为中心的圆上，现将一负试探点电荷从N点沿圆弧移动到M点，则下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点的电势相等
B．试探点电荷的电场力大小不变
C．试探点电荷的电势能逐渐增大
D．试探点电荷的动能一定逐渐减小
6．如图，O、P之间距离为l，等量的正负电荷分别置于O、P两点，以O为坐标原点，OP方向建立x轴，规定无穷远电势为零。则OP线段上各点电势φ随x的变化关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图是一个点电荷电场中的等势面的一部分，下列说法中正确的是(　　)
A．A点的场强一定大于B点的场强
B．A点的场强可能等于B点的场强
C．A点的电势一定高于B点的电势
D．A点的电势一定低于B点的电势
8．如图所示,实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线,下列说法中正确的是 ( )
A．c点场强大于a点场强
B．c点电势低于a点电势
C．c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差
D．若将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力做正功
9．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A为两电荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂上距A也为d的一点，关于三点的场强大小E、电势φ高低比较，正确的是
A． B．
C． D．
10．如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点．若将一试探正点电荷从虚线上M点移动到N点，则（ ）
A．电荷所受电场力大小不变
B．电荷电势能逐渐减小
C．电荷电势能逐渐增大
D．M点电势高于N点电势
11．如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od，则（ ）
A．O点是中垂线cd上场强最大的点，也是中垂线上电势最高的点
B．O点是A、B连线上场强最小的点, 也是A、B连线上电势最低的点
C．a、b两点的场强相同，电势也相同
D．c、d两点的场强不相同，电势不相同
12．已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等．如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴线．A、B为轴上的点，且OA=OB．则下列判断正确的是（ ）
A．A点的电场强度与B点的电场强度相同
B．A点的电势等于B点的电势
C．在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将做匀加速直线运动
D．带正电的粒子在O点的电势能为零
13．如图所示，真空中等量同种正点电荷、固定在关于点对称的位置，正方形的外接圆圆心恰好位于点，已知与连线平行，则下列说法正确的是（　　）
A．点的电场强度与点的电场强度相同
B．点的电势与点的电势相同
C．负电荷自点沿直线移动到过程中，电荷的电势能先减小再增大
D．负电荷自点沿直线移动到过程中，电荷的电势能先减小再增大
14．关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是（　　）
A．电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关
B．UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB=-UBA
C．φA、φB都有正、负，所以电势是矢量
D．若φB=0，则φA=UAB
15．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做正功5eV，下面判断中正确的是（ ）
A．电场强度的方向一定由b指向a
B．电子的电势能减少了5eV
C．a、b两点电势差Uab＝5V
D．电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值
16．（1）类比地图上的等高线，简述什么是等势面？
（2）当电荷从同一等势面上的A点沿等势面移到B点时，电荷的电势能是否变化？静电力做功情况如何？
17．匀强电场中A、B、C三点，把电荷量q= -2×10-10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功W1=4.8×10-8J；再由B点移到C点克服电场力做功W2=4.8×10-8J，
（1）求A、B和B、C间的电势差UAB和UBC；
（2）若取B点的电势为零，求A、C两点的电势φA和φC；
参考答案
1．B
【分析】
场强只与电场本身有关，与试探电荷无关，沿着电场线的方向电势逐渐降低．根据等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特征判断电势的高低和电场强度的大小．
【详解】
A、电场强度E只由电场本身的性质决定，与试探电荷受力F和电荷量q无关，即在中，不能讨论正、反比关系，A错误；
B、若沿电场线的方向移动正电荷，电场力正功，，则；若沿电场线的方向移动负电荷，电场力做负功，，则，故沿着电场线的方向，电势逐渐降低；故B正确；
C、在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，知a、b两点间的电势差为0，电场强度不一定为零，故C错误；
D、两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：各点的电势均相等，且连线的中点场强最大，故D错误；
故选B．
【点睛】
本题的关键知道等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特点，根据电场线疏密比较场强的强弱，根据电场线方向确定电势的高低．
2．B
【详解】
在电场中，由电场力做功与电势差的关系公式，可知A、B两点间的电势差U等于
ACD错误，B正确。
故选B。
3．C
【详解】
两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，场强最大的P点可能在a、b连线之间，也可能在a、b连线上，还可能在a、b连线下，由于A、B两点的间距也不确定，故Ea可能大于Eb，也可能小于Eb，还可能等于Eb；故AB错误；电场强度一直向上，故电势越来越低，则φo＞φa＞φb； 故C正确，D错误．故选C．
【点睛】
本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，沿着场强方向，电势越来越低．
4．B
【详解】
A．根据题意知小球在运动过程中电势能逐渐减小，所以电场力做正功，由于不知道电场方向，故不知道电场力和电场线的方向的关系，故小球的带电性质不确定，故A错误；
B．图象在某点的切线的斜率大小等于该点的电场强度大小，x1处的斜率小于x2处的，所以x1处的电场强度小于x2处的电场强度，故B正确；
C．根据知，小球的电势能减小，但由于小球的电性不确定，所以x1和x2的电势关系不确定，故C错误；
D．根据能量守恒知，x1处的电势能大于x2处的电势能，所以x1的动能小于x2的动能，故D错误；
5．C
【分析】
根据等量异种电荷周围电场的分布情况可知MN两点的电势和场强的关系；从而确定负电荷所受的电场力和电势能的关系；
【详解】
根据等量异种电荷周围电场的分布情况可知，M点的电势比N点的电势低，M点的场强比N点的场强大，所以负试探电荷载M点的电势能比在N点的电势能大，负试探电荷在M点的电场力比N点的电场力大，故选项AB错误，选项C正确；因为负试探电荷处电场力外其它力做功无法确定，所以动能无法判断，选项D错误；故选C.
6．C
【详解】
等量异种电荷连线中点处电势为零，越靠近正电荷，电势越高，越靠近负电荷，电势越低。
故选C。
7．A
【详解】
由题意可知，从等势面的疏密可知，电场强度的强弱，则有A点的较密，所以A点的场强一定大于B点的电场强度．故A正确，B错误；由于不知点电荷的电性，所以电势的高低无法确定，因此，A点的电势可能低于B点的电势，也可能高低于B点的电势，故CD错误；故选A．
8．C
【分析】
根据电场线的疏密比较电场的强弱，通过沿电场线方向电势逐渐降低比较电势的高低．根据电势差的正负，结合电场力做功与电势差的关系判断电场力做功的正负．
【详解】
A、a点的电场线比c点电场线密，可知a点的场强大于c点的场强；故A错误．
B、沿电场线方向电势逐渐降低，可知c点的电势高于a点电势；故B错误．
C、因为b、a两点电势相等，可知c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差；故C正确．
D、a、b两点电势相等，将一试探电荷+q由a点移动到b点，电场力不做功；故D错误．
故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道电场线的疏密表示电场的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，以及知道电荷在等势面上移动，电场力不做功．
9．D
【详解】
等量异种电荷连线上的电场方向从正电荷出发终止与负电荷，并且电场强度先减小后增大，在中点处电场强度最小
沿电场线方向电势降低，故有
在连线的中垂线上，电场方向垂直垂直线指向负电荷，故中垂直为一条等势线，电场强度从中点处向两边递减，故
综上所述
故选D。
【名师点睛】
虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．
10．C
【详解】
试题分析：由电场线的分布情况可知，N处电场线比M处电场线疏，则N处电场强度比M处电场强度小，由电场力公式F=qE可知正点电荷从虚线上M点移动到N点，电场力逐渐减小，故A错误；根据顺着电场线方向电势降低，可知从M点移动到N点，电势逐渐升高，正电荷的电势能逐渐增大，故C正确，BD错误，本题选C．
考点：电场强度，电势，电势能．
11．B
【分析】
场强是矢量，只有大小和方向都相同，场强才相同．作出电场线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低．
【详解】
根据等量同种电荷的电场分布可知，O点是中垂线cd上电势最高点，同时根据电场强度的叠加可知，O点的电场强度等于零，是中垂线cd上场强最小点，故A错误．
O点场强为零，是A、B连线上场强最小的点, 顺着电场线电势降低，则O点也是A、B连线上电势最低的点，选项B正确；根据电场线分布可知，a、b两点场强方向相反，则场强不同；根据对称性可知，a、b两点电势相同，选项C错误；由对称性可知，c点电势等于d点电势，两点的场强等大反向，故D错误．故选B．
12．A
【详解】
A、将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的场强大小分别为E1和E2．由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知 E1=E2.根据对称性可知，左、右半球在B点产生的场强大小分别为E2和E1．且 E1=E2.则在图示电场中，A的场强大小为E1，方向向右．B的场强大小为E2，方向向右，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同；故A正确.
B、根据电场的叠加原理可知，x轴上电场线方向向右，则A点的电势高于B点的电势；故B错误.
C、在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，由于电场强度是变化的，所以粒子所受的电场力是变化的，则该粒子将做变加速直线运动；故C错误.
D、电场线方向向右，O点的电势高于无穷远处电势，则O点的电势大于零；故D错误.
故选A.
【点睛】
本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系．左半球面在A点的场强与缺失的右半球面在B点产生的场强大小相等，方向相反是解题的关键．
13．BC
【详解】
A．两等量同种正点电荷形成电场线和等势面如图所示，、两点电场强度大小相等，方向不同，A错误；
B．、两点在同一等势面上，电势相同，B正确；
C．沿直线电势先升高后降低，负电荷电势能先减小后增大，C正确；
D．沿直线电势先降低后升高，负电荷电势能先增大后减小，D错误。
故选BC。
14．BD
【详解】
A．电势差与零电势点的选取无关，A错误；
B．两点间的电势差满足
UAB=-UBA
B正确；
C．电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错误；
D．由电势差与电势的关系
UAB=φA-φB
可知，若φB=0，则
φA=UAB
D正确。
故选BD。
15．BD
【详解】
试题分析：电场力做正功，电势能减小，电场力做多少正电，电势能就减小多少，故B正确；因为电子受到的电场力方向和电场方向相反，而电场力对电子做正功，所以电子是从低电势向高电势运动，但电场方向不一定由b指向a，电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值，A错误D正确；根据公式，C错误；
考点：考查了电势，电势能，电场强度，电场力做功
【名师点睛】需要注意的是在应用公式解题时，U、W、q都要代入符号求解，还要注意电荷移动的方向和电势差的顺序
16．（1）电场中电势相等的各点构成的面；（2）不发生变化；静电力不做功
【详解】
略
17．（1）UAB=-240V ；UBC= 240V （2）φA=-240V；φC=-240V
【详解】
（1）A、B间的电势差
B、C间的电势差
（2）取φB=0，又UAB=φA-φB，解得：φA=-240V
因UBC=φB-φC，解得：φC=-240V