2021-2022学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册1.5电势 电势差 同步练习（word版含答案）

1.5电势 电势差
一、单选题
1．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B、C是电场中的三点，则判断正确的（　　）
A．A点电势最大 B．B点电势最大
C．C点电势最大 D．电势一样大
2．以下各物理量中，属于矢量的是（　　）
A．电场强度 B．速率 C．电势差 D．路程
3．某静电场的电场线分布如图所示，设该电场中M、N两点的场强大小分别为E1、E2，电势分别为φ1、φ2，下面关于它们的大小关系的判断正确的是（　　）
A．E1>E2，φ1>φ2 B．E1>E2，φ1<φ2
C．E1φ2
4．甲图是平行板电容器产生的匀强电场，乙图是正点电荷产生的电场。A、B和C、D分别是两电场中的点，关于它们的场强和电势，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两点场强和电势均相同
B．C、D两点场强和电势均相同
C．A、B两点场强和电势均不相同
D．C、D两点场强和电势均不相同
5．关于电势差和电势、的理解正确的是（　　）
A．表示B点相对A点的电势差，即
B．和是不同的，它们有关系：
C．、都可能有正负，所以电势是矢量
D．零电势点的规定是绝对的
6．如图所示，某电场中A、B两点的电势差UAB＝10V。若将一电荷量q＝＋2×10-11C的点电荷从B点移到A点，电场力做的功WBA为（　　）
A．2×10-12J B．－2×10-12J
C．2×10-10J D．－2×10-10J
7．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，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过、点时的动能分别为和。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为时，它的动能就为（　　）
A． B． C． D．
8．关于电势差的描述，正确的是（　　）
A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
B．电势差是标量，没有正值和负值之分
C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关
D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UAB=UBA
9．如图所示实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C为电场中的三个点，下列说法不正确的是（ ）
电场中A点的电势低于C点的电势
B．电场中B点的电场强度大于C点的电场强度
C．电子在B点受到的电场力水平向左
D．电子在B点的电势能大于在C点的电势能
10．据报道，暗物质粒子探测卫星“悟空”首先探测到宇宙射线能谱在1.4×1012eV处的异常波动．1eV表示一个电子经过1V电压加速后增加的动能，则1.4×1012eV约为( )
A．1.4×1012J B．2.2×10-7J C．1.6×10-19J D．8.8×1030J
11．在图中所示的四种典型电场的情况中，电场中、两点的电场强度和电势都相等的是（　　）
A．图(甲)中平行板电容器带电荷，极板间除边缘附近处的任意两点
B．图(乙)中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点等距的任意两点
C．图(丙)中离点电荷等距的任意两点
D．图(丁)中两等量异号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点等距的任意两点
12．某静电场沿x方向的电势分布如图所示，下列关于0-x2之间沿x方向的电场强度描述正确的是（规定电场沿x正方向时电场强度取正值）（　　）
A． B．
C． D．
13．一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面。不计粒子重力，下列说法中不正确的是（　　）
A．该粒子一定带正电
B．四个等势面中a等势面的电势一定最低
C．该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小
D．该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小
14．如图为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（　　）
A．某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同
B．某负电荷在C点的电势能小于B点的电势能
C．某正电荷从C点移动到B点，电场力做负功
D．C点场强大于B点场强
15．如图所示，在O点处放置一点电荷+Q， a、b、c、 d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是（　　）
A．b、d两点的电场强度相同
B．a、f两点的电势相等
C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功
D．图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同
16．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示，则（　　）
A．在间，场强先减小后增大
B．在O～x1间与x1～x2间电场方向不同
C．若一负电荷从点运动到点，电势能逐渐减小
D．从点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在间一直做加速运动
二、解答题
17．将带电量为的负电荷从电场中的点移到点，克服电场力做了的功，再从移到，电场力做了的功，则：
（1）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能分别为多少？
（2）如果规定B点的电势为零，则C点的电势为多少？
（3）求A、C两点间的电势差。
18．如图，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平行，把一个电荷量q=1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为。
（1）求A、C间的电势差；
（2）若规定B点电势为零，求C点的电势。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
根据沿电场线方向电势降低可知
故选A。
2．A
【详解】
A．电场强度既有大小又有方向，是矢量，故A正确；
B．速率只有大小没有方向，是标量，故B错误；
C．电势差只有大小没有方向，是标量，故C错误；
D．路程只有大小没有方向，是标量，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
电场线的疏密表示场强的大小，可知
E1>E2
沿电场线方向电势降低，可知M所在的等势面的电势高于N所在的等势面的电势，即
φ1>φ2
故选A。
4．D
【详解】
AC．匀强电场中，场强处处相同，沿电场线方向电势逐渐降低。所以A、B两点场强相同电势不相同。故AC错误；
BD．点电荷电场中，离场源电荷越近，场强越大，沿电场线方向电势逐渐降低。所以C、D两点场强和电势均不相同。故B错误；D正确。
故选D。
5．B
【详解】
AB．由电势差
故A错误，B正确；
C．电势是标量，但有正负，正负表大小，故C错误；
D．零电势点的选取是任意的，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
根据电势差的性质，可得
所以电场力做的功WBA为
故选C。
7．C
【详解】
该电荷在各等势面间的电势能的差为
在静电力作用下，正电荷由a到b动能减小，电势能增大，等势面3为零等势面，则该电荷在等势面4的电势能为7eV。电势能与动能的和为
7eV+5eV=12eV
根据能量守恒，则有
解得
故选C。
8．C
【详解】
AC．在同一电场中，电势差与零电势点的选取无关，与移动电荷的路径也无关，只跟这两点的位置有关，A错误，C正确；
BD．电势差是标量，但有正、负值之分，且满足
UAB=-UBA
BD错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．沿电场线方向，电势逐渐降低，A不符合题意；
B．电场线越密，电场强度越大，B不符合题意；
C．电子在B点收到的电场力方向水平向右，C符合题意；
D．从B点到C点电子电场力做正功，电势能减小，所以在B点的电势能大于在C点的电势能，D不符合题意。
故选C。
10．B
【详解】
根据题意可知：，所以1.4×1012eV约为，ACD错误B正确
11．D
【详解】
A．电容器间的电场为匀强电场，故两点电场强度相等；沿电场线方向上电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，故A错误；
B．根据对称性可知，两点的电场强度相等，沿电场线方向上电势逐渐降低，a点的电势高于b点，故B错误；
C．以点电荷为球心的球面是等势面，可知a、b两点电势相等，但两点电场强度的方向不相同，故电场强度不相等，故C错误；
D．根据两个等量同种电荷等势面的分布情况可知，在两电荷连线的中垂线上与连线中点等距的任意两点电势相等，根据电场的对称性两点电场场强相同，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
根据φ-x图像可知在0-x1间电势不变，图线的斜率等于零，则场强为零，表示在0-x1间x方向不存在电场，在x1-x2间电势降低，则在x1-x2间存在着沿x方向的电场，根据φ-x图像的斜率不变，则场强不变。
故选D。
13．D
【详解】
AB．电场线和等势线垂直，电场方向一定沿竖直方向，由粒子的运动轨迹可知，电场力一定竖直向上，但未知电场的方向，因此带电粒子的正负无法确定，等势面的高低也无法确定；
选项AB均错误；
C．由图可知，粒子由A到B过程中，电场力与速度的夹角小于90°，所以电场力做正功，粒子的动能一定增大，选项C错误；
D．由于电场力做正功，粒子的电势能一定减小，选项D正确。
故选D。
14．C
【详解】
A．根据电场与等势面的垂直关系可知，A、B两点的场强方向不同，所受电场力方向不同，加速度方向不同，故A错误；
B．由于，对于负电荷
故B错误；
C．正电荷由C至B，电场力做功为
又由于
所以，电场力做负功，故C正确；
D．根据电场线疏密可以判断
故D错误。
故选C。
15．B
【详解】
A. b、d两点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；
B．a、b、c、 d、e、f是以O点为球心的球面上的点，这些点都在同一个等势面上，所以a、f两点的电势相等，故B正确；
C．整个球面是等势面，所以点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力不做功，故C错误；
D．a、b点在同一个等势面上，所以Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差相同，故D错误。
故选B。
16．D
【详解】
A．图像的斜率表示场强，可知在间，场强先增大后减小，A错误；
B．沿电场方向，电势降低，故在O～x1间与x1～x2间电场方向均向右，即方向相同，B错误；
C．由
可知，若一负电荷从点运动到点，电势能逐渐增大，C错误；
D．从点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在间一直向右做加速运动，D正确。
故选D。
17．（1）；（2）2V；（3）3V
【详解】
(1)规定点的电势能为零，从点到点，负电荷的电势能增加
可知A点的电势能为
(2)从B移到C，电场力做了的功，根据
可得
则有
(3)从A经B到C的过程中，电场力做的功是
而
代入数据可知AC间的电势差为
18．（1）；（2）
【详解】
(1)根据
得
即
由
因此
(2)由
，
所以
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