10.2电势差 同步练习—吉林省白城市通榆县第一中学高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

吉林省通榆县第一中学2021---2022学年高二上学期物理必修第三册第十章静电场中的能量10.2电势差
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分,共28.分）
如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为的正电荷从经、沿虚线到达点．从到，电场力对电荷做的功为( )
A. B. C. D.
下列说法错误的是
A. 等势面上的两点之间电势差为零
B. 爆炸过程中，物体的机械能和动能都守恒
C. 匀强电场中任意两点的电场强度大小一定相等，方向一定相同
D. 如果带电体本身大小和形状对它们之间的相互作用的影响可忽略，则可视为点电荷
如图所示的匀强电场场强为，、平行于电场线，、垂直于电场线，，。则下述计算结果正确的是
A. 将的点电荷沿从移动到，电场力做功是
B. 、之间的电势差为
C. 将的点电荷沿矩形路径移动一周，电场力做功是
D. 、之间的电势差为
如图，在点电荷产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于，两点，虚线为等势线．若将、移动到点的过程中电场力做的正功相等，则下列说法正确的是
A. 点电势大于点电势
B. ，两点的电场强度相等
C. 的电荷量大于的电荷量
D. 和在点的电势能相等
在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从点分别移到、、、点此四点在以场源电荷为圆心的圆周上，则下列情况正确的是
A. 从到电场力做功最多
B. 从到电场力做功最多
C. 电场力做功一样多
D. 点比点电势高
电场这种物质虽然看不见摸不着，但却是客观存在的。下列捕述中正确的是( )
A. 在电场中运动的电荷，其电势能的改变量一定等于动能的改变量
B. 在电场中移动电荷时，电场力所做的功越多，电势降落的就越快
C. 电场线和等势面都是为描述电场而引入的，且两者互相垂直
D. 电势差和电势能都由电场决定，与电场中所放电荷无关
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. 在处的场强方向是竖直向下的
B. ，两处场强和相比是
C. 的电荷量的正电荷从到，电场力做正功
D. 负电荷从移到时电场力做负
二、多选题（本大题共3小题，每小题6分,选不全得3分,共18分）
关于对 、和电势、的理解，正确的是
A. 电场中、两点的电势差和两点间移动电荷的电量成反比
B. 在电场中、两点移动不同的电荷，电场力的功和电量成正比
C. 表示点与点之间的电势差，即
D. 、都有正负，所以电势是矢量
如图，正方形处于匀强电场中，电场方向与此平面平行。一质子由点运动到点，电场力做功为，该质子由点运动到点，克服电场力做功为。已知，则( )
A. 电场强度的方向沿着方向
B. 直线是一条等势线
C. 点的电势高于点的电势
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，点电势为，点电势为，点电势为，下列有关圆心和点的电势，电场强度的相关描述正确的
A. 点的电势为
B. 点的电势为
C. 点的场强方向由指向
D. 点的场强方向指向点
三、填空题（本大题共2小题，共14分）
如图所示，在场强为的匀强电场中，、两点间的距离为，连线与电场方向的夹角为，则、两点的电势 选填“”、“”或“”，、两点的电势差 ，如将质子从点移动到点，电场力所做的功 。
点电势为，点电势为，则两点间的电势差为__________，将一电子从点移到点是__________选填“电场力”或“克服电场力”做功，电子的电势能将_________选填“增加”或“减少”．
四、计算题（本大题共4小题，每小题各10分,共40分）
有一个带电荷量的点电荷，从某电场中的点移到点，电荷克服静电场力做的功，从点移到点，电场力对电荷做的功，问：
、、间电势差各为多少？
若以点电势为零，则、两点的电势各为多少？
如图所示，在匀强电场中，、为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度，、两点间的距离。将电荷量的试探电荷由点移到点。求：
该试探电荷在电场中所受静电力的大小；
、两点间的电势差；
在此过程中静电力对试探电荷所做的功。
在匀强电场中，将一电荷量为的负电荷由点移到点，其电势能增加了，已知、两点间距离为，两点连线与电场方向成角，如图所示，则：
求电荷由移到的过程中，电场力做的功？
、两点间的电势差为多少？
该匀强电场的电场强度为多大？
把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的点移到无限远处时，静电力做功；若把该电荷从电场中的点移到无限远处时，静电力做功，取无限远处电势为零。
求点的电势；
求、两点的电势差；
若把电荷量为的负电荷由点移到点，静电力做的功为多少
参考答案
1.【答案】
解析与之间的电势差为：， ，故C正确，ABD错误。
2.【答案】
解析：、根据等势面的定义可知，等势面上的两点之间电势差为零，故A正确；
B、爆炸的过程中化学能转化为机械能，所以物体的机械能一定增大，动能也可能会增大，故B错误；
C、根据匀强电场的特点可知，匀强电场中任意两点的电场强度大小一定相等，方向一定相同，故C正确；
D、根据带电体看作点电荷的条件可知，如果带电体本身大小和形状对它们之间的相互作用的影响可忽略，则可视为点电荷，故D正确。
本题选择错误的，
故选：。
3.【答案】
解析:A.根据电场力做功与路径无关，故的点电荷沿或从移动到，电场力做功相等，由A错误；
B.，在一个等势面上，故，间电势差为，B错误；
C.电荷沿矩形路径移动一周，电荷的电势不变，电势能也不变，由电场力做功与电势能的关系得电场力做功为零，C错误
D.由电场强度与电势差的关系，，可求，D正确；
故选D。
4.【答案】
解析:A.由题，将两个带正电的试探电荷、从、两点，移动到点的过程中电场力做的正功相等，则知与两个试探电荷之间存在引力，说明带负电，电场线方向从无穷远处指向，则点电势小于点电势，故A错误；
B.由点电荷场强公式分析可知，点的场强大于点的场强，故B错误；
C.由图分析可知：与间的电势差小于与间的电势差，将、移动到的过程中外力电场力做的功相等，根据电场力做功公式，得知，的电荷量大于的电荷量，故C正确；
D.由的分析知的电荷量大于的电荷量，无穷远处电势能为零，根据电势能的表达式：，所以和在点的电势能不相等，故D错误。
故选C。
5.【答案】
解析:该球面是等势面，各点的电势相等，所以：，将检验电荷从点分别移到以点荷为中心的同一圆周上的、、、各点，则电场力做功，所以电场力做功一样多，故ABD错误，C正确。
6.【答案】
解析:A.在电场中运动的电荷，如果只有电场力做功，则动能与电势能相互转化，电势能的改变量与动能的改变量绝对值相等，故A错误；
B.根据电势差的定义式有，则可知对一电荷来说，电场力做功越多，则电势差越大，但电势的降落并不一定越快，故B错误；
C.任何电场中，等势面与电场线一定是垂直的，故C正确；
D.电势差由电场决定，与电荷无关，但电势能既与电场有关，也与所放电荷有关，故D错误。
故选C。
7.【答案】
解析: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：的正电荷从到，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，则负电荷从移到时电场力做正功，故D错误。
故选C。
8.【答案】
解析:A、电势差公式是比值定义法，电场中的、两点间的电势差和两点间移动电荷的电量和电场力做功均无关，故A错误；
B、电场中、两点间的电势差是一定的，在电场中、两点移动不同的电荷，电场力的功和电量成正比，故B正确；
C、表示点与点之间的电势差，即，故C正确；
D.、都有正负，但电势是标量，故D错误。
故选BC。
9.【答案】
解析:设质子电荷量为，由点运动到点有，得，即点比点电势高；
同理可得，点比点电势低，连接，其中点点电势和点电势相等，故直线是一条等势线，则电场强度方向沿方向，故A错误，B正确；
C.由于两点电势相等，而点比点电势高，故点电势比点高，故C正确；
D.由点电势大于点电势，故电子在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
解析:在匀强电场中，两平行直线上任意相等距离两点间的电势差相等，所以有，得，故A错误，B正确；
连线是一条等势线，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，可知，点的场强方向由指向，故C正确，D错误。
故选BC。
11.【答案】
解析:沿电场线方向电势降低，所以点电势大于点电势；
、两点间的距离为，连线与电场方向的夹角为，则这两点沿电场方向的距离，、两点间的电势差；
质子带正电，电荷量为，所以将质子从点移动到点，电场力所做的功。
故答案为： 。
12.【答案】 电场力 减少
解析 将电子从的电势差；
点的电势小于点的电势，电子从移动到电场力做正功，电势能将减小。
故答案为： 电场力 减少
13.解：负电荷从移动到的过程中，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即
所以间的电势差为
负电荷从移动到的过程中，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即
所以间的电势差为
而电势差
故CA间的电势差为
答：、、间电势差各为，，。
因点为零电势点，则,
答：若以点电势为零，则、两点的电势各为，。
14.解：电荷所受电场力的大小为：
、两点间的电势差是：
电荷从点移至点的过程中，电场力所做的功为：
答：电荷所受电场力的大小
、两点间电势差
电荷从点移至点的过程中，电场力所做的功为
15.解：因为电荷由移到的过程中，电势能增加了，所以电场力做负功，为。
、两点间的电势差：。
因为在匀强电场中，所以有：
则：。
答：求电荷由移到的过程中，电场力做了的功；
、两点间的电势差为；
该匀强电场的电场强度为。
16.解：,
得到：
同
故A、间的电势差为：
根据电场力做功与电势差关系公式，有
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