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

10.2 电势差
一、单选题
1．如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等。一电子只在电场力作用下由B运动到A，测得电子在A点的动能为5000eV，到B点的动能为9000eV，则下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势比B点的低
B．因为没有规定零电势点，所以无法比较A点与B点的电势高低
C．A点的电场强度比B点的大
D．无法比较A、B两点的场强大小
2．为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针，已知产生闪电的积雨云底层带负电，由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，、两点的电势分别为、，一带负电的雨滴从下落至，则（　　）
A．
B．
C．雨滴在点的电势能小于在点的电势能
D．雨滴从下落至的过程中，电势能减少
3．如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为0，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子在A时的动能为10J，在静电力作用下从A运动到B，在B时速度为0，当这个粒子的动能为6J时，其电势能为（　　）
A．－1J B．0 C．1J D．11J
4．如图所示，在真空中把一不带电的绝缘导体放在带负电的小球附近，、为导体上的两点，下列说法正确的是（　　）
A．点的电势大于点的电势
B．导体的感应电荷在点产生的电场强度大于在点产生的电场强度
C．端的电场强度不为0
D．小球受到底座长杆的方向向左的力
5．对于处于静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是（　　）
A．内部有（净）电荷
B．内部各点（合）场强为0
C．内部各点电势为0
D．在导体外表面上，越平坦的位置电荷的密度越大，凹陷处最大
6．一电荷量q=－1.0×10-5C的试探电荷从电场中的A点移动到B点电场力做功W=2.0×10-4J，则A、B两点之间的电势差为（　　）
A．10 V B．－10V C．20 V D．－20 V
7．如图所示，空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（　　）
A．P、Q两点处的电荷等量同种 B．a点和b点的电场强度相同
C．c点的电势低于d点的电势 D．负电荷从a到c，电势能减少
8．如图所示，为正方形，电荷量分别为和的两点电荷固定在、两点。先将一电荷量为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到点，此过程中电场力做功为。再将从点移到点。下列说法正确的是（　　）
A．在点的电势能为
B．移入点之前，点的电势为
C．从点移到点的过程中，所受电场力做的功为零
D．从点移到点的过程中，所受电场力做的功为
9．某电场的等势面如图所示，单位正电荷沿任一路径从A点移到点，静电力所做的功是多少？正电荷从A点移到点，静电力所做的功是多少？（ ）
A．0， B．0， C．， D．，
10．图中虚线为某一电场的等势面，仅在电场力作用下一带正电液滴从a点加速运动到b点，a点和b点的电势分别为、，带电液滴在a点和b点的加速度分别为aa、ab，下列说法正确的是（　　）
A．，aa>ab B．，aa>ab
C．，aa11．对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是（　　）
A．电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B．A、B两点间的电势差与移动电荷的电荷量q无关
C．把负电荷从A点移到B点电场力做正功，则有
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功
12．一个带正电的质点，电荷量，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除静电力外，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．
13．一电量为的带正电的粒子以某一初速度从电场中的A点运动到点时，动能增加了，以另一初速度从A点运动到点时，动能减少了，不计粒子重力，则两点间的电势差为（　　）
A． B． C． D．
14．某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（　　）
A．一电子从b点运动到e点，电场力做负功
B．一电子从b点运动到c点，电势能减少了2eV
C．a点电场强度方向沿该点的切线方向
D．b、e两点的电场强度方向相同
二、解答题
15．把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功，若把该电荷从无限远处移到电场中的B点，需克服电场力做功，取无限远处电势为零。求：
（1）A点的电势；
（2）A、B两点的电势差
（3）若把的负电荷由A点移动到B点，电场力做的功。
16．有一点电荷所带电荷量q=﹣6×10﹣6C，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做功6×10﹣4J，从B点移到C点，电场力对电荷做功9×10﹣4J，求：
（1）AB间电势差UAB和BC间电势差UBC；
（2）若B点电势为零，则A点的电势φA是多少？电荷在C点的电势能EpC为多大？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
AB．根据能量守恒，A点动能小，所以电势能大，电子带负电，所以A点电势较低，B错误A正确；
CD．根据等势面分布可知，B点处密集，B点场强大，CD错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．因积雨云带负电，故避雷针尖端感应出正电荷，电场线由正电荷出发终止与负电荷，电场线向上，沿电场线方向电势减小，则
A错误；
B．等势线的疏密表示电场的强弱，则
B错误；
C．因，雨滴带负电，所以雨滴在a点的电势能大于在b点的电势能，C错误；
D．连线上的电场线方向向上，则带负电雨滴受电场力向下，向下运动电场力做正功，电势能减小，则选项D正确。
故选D。
3．A
【详解】
设a、b间和b、c间电势差的绝对值均为U，粒子电荷量为q，则根据动能定理可得
粒子运动到b时的动能为
因为等势面b的电势为0，所以粒子的能量为
根据能量守恒定律可知，当这个粒子的动能为6J时，其电势能为－1J，故选A。
4．B
【详解】
A．绝缘导体放在带负电的小球附近，处于静电平衡状态，是等势体，故A错误；
BC．导体的感应电荷在电场中产生的电场与电荷P在导体内产生的电场的合场强等于零，根据
可知，导体的感应电荷在点产生的电场强度大于在点产生的电场强度，故B正确，C错误；
D．小球受到的静电力向左，所以底座长杆对小球的作用力向右，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
ABC．处于静电平衡状态的导体内部净电荷为零，没有电荷的定向移动，所以内部合场强为零，导体是等势体，但不一定电势为零，故AC错误，B正确；
D．在导体外表面上，越平坦的位置电荷的密度越小，尖端处最大，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A、B两点之间的电势差为
故选D。
7．D
【详解】
A. 根据等势面的图像可知，该电场是等量异种电荷产生的电场，故A错误；
B．等量异种电荷的电场，具有对称性，关于中点O对称的两点电场强度相同，而a点和b点不关于O点对称，该两点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C．P点处为正电荷，Q为负电荷，离正电荷越近电势越高，离负电荷越近电势越低，所以c点的电势高于d点的电势，故C错误；
D．c点的电势高于a点的电势，所以负电荷从a到c，电场力做正功，电势能减小，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．将一电荷量为-q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中电场力做负功，电势能增加，所以电势能为
EPC=-W
B．无穷远电势为零，根据
W=-q（0-φC）
可知C点的电势为
根据等量异种电荷电势分布规律可知
故B错误；
C．根据等量异种电荷电势分布规律可知
所以电荷从C点移到D点的过程中，电势能减小，所受电场力做正功，故C错误；
D．Q1从C点移到D点的过程中，所受电场力做的功为
故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
由于A、B点在同一等势面上，电势差为0，所以电场力做功为0，根据
所以A正确；BCD错误；
故选A。
10．B
【详解】
仅在电场力作用下一带正电液滴从a点加速运动到b点，正电荷受力方向与电场强度方向相同，又沿电场方向电势降低所以b点电势低于a点电势；等势面密集的地方电场强度大，故a点所在区域电场强度大，由
可知液滴在a点受电场力较大，加速度较大。故B正确。
故选B。
11．B
【详解】
AB．电势差是A、B两点的电势之差，由电场本身决定的，与及q无关，故A错误，B正确；
C．把负电荷从A点移到B点电场力做正功，根据知
故C错误；
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功与电荷量的比值，故D错误。
故选B。
12．A
【详解】
由动能定理可得
所以电场力做功为
所以a、b两点间的电势差为
故选A。
13．B
【详解】
由动能定理可得
且
所以由以上两式得
ACD错误，B正确。
故选B。
14．D
【详解】
A．b点和e点处在同一条等势线上，所以一电子从b点运动到e点，电场力不做功。故A错误；
B．根据公式
所以一电子从b点运动到c点，电势能减少了1eV。故B错误；
C．图中过a点曲线为等势线，所以a点的切线方向不能代表电场强度方向。故C错误；
D．由图中等势线的分布，可以看出b、e两点的电场强度方向均为垂直于直线be水平向左。故D正确。
故选D。
15．(1)450V；(2)150V；(3) -3×10-3J
【详解】
(1)无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式
WAB=EpA-EpB
有
WOA=EpO-EpA
无穷远处电势能为零，即
EpO=0
所以A点的电势能为
EpA=-WOA=9×10-6J
根据电势的定义式
(2) 无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式
WAB=EpA-EpB
有
WOB=EpO-EpB
无穷远处电势能为零，即
EpO=0
所以B点的电势能为
EpB=-WOB=6×10-6J
根据电势的定义式
故A、B间的电势差为
UAB=φA-φB=450V-300V=150V
(3)根据电场力做功与电势差关系公式
WAB=qUAB
有
WAB=qUAB=-2×10-5C×150V=-3×10-3J
即把2×10-5C的负电荷由A点移到B点电场力做-3×10-3J的功
16．（1）100V，﹣150V；（2）100V，﹣9×10﹣4J
【详解】
（1）根据
则有
（2）根据
UAB=φA﹣φB
因为B点电势为零，则
φB =100V
根据电场力做功和电势能的关系
WBC=EPB﹣EPC
则
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