10.2电势差 课时提升练（word版含答案）

10.2电势差 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是φa=φc>φb，Ea=Ec=2Eb
B．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1∶2∶1
C．质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小
D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其做匀速圆周运动
2．如图所示，在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹，图中一组等间距虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列判断正确的是（　　）
A．如果虚线是电场线，则a点的场强大于b点的场强
B．如果虚线是电场线，则a点的电势高于b点的电势
C．如果虚线是等势面，电子由a点运动到b点，电势能减小
D．如果虚线是等势面，电子由a点运动到b点，电势能增大
3．如图所示，电场中某直线电场线上的两点A、B相距0.2m。一带负电的点电荷q=10-6C从A点移到B点，电场力做正功2×10-6J，则（　　）
A．A点和B点的电场强度一定相同
B．该电场的方向由B点指向A点
C．A、B点间的电势差为-2V
D．该电荷在A点的电势能小于B点电势能
4．已知处于匀强电场中，将一个带电量 的点电荷从A移到B的过程中，克服电场力做功 ；再将该点电荷从B移到C，电场力做功 。已知A点的电势 ，则B、C两点的电势分别为（　　）
A．-1V，2V B．1V，2V C．-1V,-2V D．1V，-2V
5．如图所示，实线为一电场中的电场线，A、B为电场中两点，一质量为m，电荷量为+q带电粒子在静电力作用下从静止开始从A点运动到B点，到达B点的速度为v0，则AB两点的电势差UAB为（　　）
A． B．- C． D．-
6．如图所示，三个同心圆是以负点电荷Q为圆心的三个等势面，相邻等势面的电势差相等，下列说法正确的是（　　）
A．一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
B．一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C．将电荷+q由C点移到D点电场力不做功
D．将电荷+q由B点移到C点，电场力做负功
7．如图所示，a，b，c，d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中错误的是（　　）
A．该电场一定是匀强电场
B．相邻两个等势面间电势差一定相等
C．如果，则电场强度
D．如果，则电场方向垂直于等势面由b指向a
8．如图所示，是一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（　　）
A．电场力对粒子做正功 B．粒子的加速度先不变，后变小
C．粒子的速度不断增大 D．粒子的电势能先减小，后增大
9．一带电量的点电荷在电场中从点移动到点，克服电场力做功，则、两点的电势差为（　　）
A． B． C． D．
10．三个电量分别是﹣Q、+Q、+Q的点电荷固定在三角形的三个顶点，形成电场的部分等势面如图所示，粗实线①为某根电场线。下列推理中正确的是（　　）
A．根据电场线①与等势面垂直，可知等势面1和等势面2的电势相等
B．根据沿电场线①方向电势降低，可知等势面1和等势面2的电势相等
C．根据沿电场线①方向电势降低，可知不存在与﹣Q和+Q的连线重合的电场线
D．根据﹣Q和+Q的连线与等势面不垂直，可知不存在与﹣Q和+Q的连线重合的电场线
11．如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°。M、N、P、F四点处的电势分别用表示。已知，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（　　）
A．点电荷Q不一定在 MN连线的中垂线上
B．连接 PF的线段一定是等势线
C． 大于
D．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
12．电荷量为5.0×10﹣8C的点电荷，从电场中的a点移到b点的过程中，电场力做功6.0×10﹣3J，则下列说法正确的是（　　）
A．电荷的电势能增加了6.0×10﹣3J
B．电荷的电势能减少了6.0×10﹣3J
C．a、b两点电势差等于1.2×10-5V，a点电势高
D．a、b两点电势差等于1.2×105V，b点电势高
13．图中虚线a、b、c、d代表匀强电场中一组等间距的等势面。甲、乙两微粒所带电荷量大小相等、电性相反，零时刻它们分别从等势面a、d同时由静止释放，t时刻它们同时到达等势面b。甲、乙间的相互作用力和重力均可忽略，则t时刻甲和乙的（　　）
A．速度大小一定相等 B．动能一定相等
C．动量大小一定相等 D．电势能一定相等
14．下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φa=10 V，φb=2 V，φc=6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是（　　）
A． B．C．D．
15．在点电荷Q产生的电场中，等势线如图中虚线所示。一带正电的粒子以一定初速度从A点经过C点或D点后运动到B点。已知粒子从A点运动到B点的过程中，速度先增大后减小。下列说法正确的是（　　）
A．Q一定带正电 B．粒子一定经过C点
C．粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 D．A点电势一定高于B点电势
一、选择题
16．在电场强度为的匀强电场中，将带电荷量为的正点电荷依次分别放在A和B点，A点的电势为4V，B点的电势为-1V。求：
（1）正点电荷在电场中受到的静电力F；
（2）AB两点的电势差；
（3）电荷由A移到B点电场力做的功W。
17．将试探电荷从电场中的A点移动到B点的过程中电场力做的功为；从A点移动到C点的过程中电势能增加了，已知试探电荷带负电，电荷量，设B点的电势为零，求：
（1）A点的电势；
（2）B、C两点间的电势差。
参考答案
1．ACD
【详解】
A．根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c距离相等，都小于Q与b点的距离，故B点的电势低于a、c两点的电势；由点电荷周围的场强公式得
故A正确；
B．质点在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力。由图可知
代入库仑定律公式
可得
而a与c点的电场力相等；由
可知，加速度之比应为：2：1：2；故B错误；
C．电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小，故C正确；
D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，电场力可能恰好提供向心力，故可以做匀速圆周运动，故D正确；
故选ACD。
2．BC
【详解】
A．若虚线是电场线，由题图可知该电场是匀强电场，故A错误；
B．如果虚线是电场线，结合电子的运动轨迹知，电子受向左的电场力，电场线方向向右，又等势线垂直于电场线，则a点的电势高于b点的电势，故B正确；
CD．如果虚线是等势面，则电场线沿竖直方向，根据电子的运动轨迹知，电子受到向下的电场力，故电场线方向向上，电子由a点运动到b点，电场力做正功，电势能减小，故C正确，D错误。
故选BC。
3．BC
【详解】
A．仅有一条电场线，无法判断电场强度大小关系，故A错误；
B．带负电的点电荷从A点移到B点，电场力做正功，说明A点电势低于B点，沿电场方向电势降低，故该电场的方向由B点指向A点，故B正确；
C．A、B点间的电势差为
故C正确；
D．A点电势低于B点，负电荷在电势低的地方电势能大，该电荷在A点的电势能大于B点电势能，故D错误。
故选BC。
4．A
【详解】
据得：，故
解得：
解得：
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．A
【详解】
根据动能定理可得
根据电势差的定义式
联立可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．根据点电荷形成的电场线的特点可知，负的点电荷产生的电场的电场线是会聚的直线，如图所示
电场线密处场强大，电场线稀处场强小，由图可知，B点的场强比A点的场强小，则一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的小，故A错误；
B．沿着电场线电势要降低，故B点的电势比A点的电势高，故+q在B点具有的电势能比在A点电势能大，故B错误；
C．由图可知C、D两点在同一等势面上，两点电势差为零，所以将电荷+q由C点移到D点电场力不做功，故C正确；
D．沿着电场线电势要降低，故B点的电势比C点的电势高，故+q在B点具有的电势能比在C点电势能大，所以将电荷+q由B点移到C点，电场力做正功，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．等势面是平行平面而且均匀分布，则电场线平行同向，均匀分布，该电场一定是匀强电场，故A不符合题意；
B．由图判断出电场方向垂直于等势面，由公式可知，沿着电场线方向，相同距离电势差相同，故B不符合题意；
C．匀强电场，电场强度处处相同，故C符合题意；
D．根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，故D不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】
A．由图左侧的电势高，电场线（垂直于等势面）先向右后（虚线上方）向上偏，而粒子后向下偏，说明电场力斜向左下，与电场强度方向相反，所以粒子带负电，故A错误；
B．因为等势面先平行并且密，后变疏，说明电场强度先不变，后变小，则电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，故B正确；
C．匀强电场中电场力与初速度方向相反，右侧电场力与速度夹钝角，电场力一直做负功，所以速度不断减小，故C错误；
D．因为电场力一直做负功，所以电势能一直增大，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
根据
则
故选C。
10．D
【详解】
AB．由于不能确定等势面1和等势面2上的各点距离三个点电荷的位置关系，所以无法判断等势面1和等势面2的电势关系，故A B错误；
CD．电场线一定处处与等势面垂直，假设﹣Q与+Q的连线与某条电场线重合，则该电场线上各处都应该与等势面垂直，观察题目所给图象，﹣Q与+Q的连线不满足该要求，所以不存在与这个连线重合的电场线。而从C选项沿电场线①电势降低，无法推出是否存在电场线与﹣Q和+Q的连线重合，故C错误，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，，所以M、N在同一等势面上，P、F在同一等势面上，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，如图所示
A错误；
B．因为
P、F所在等势面是一个圆上，而线段PF是圆的一个弦 ，B错误；
C．根据图象可知，正点电荷到P点的距离小于到M点的距离，所以 大于，C正确；
D．在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能降低，故电场力做正功，D错误。
故选C。
12．B
【详解】
AB．从a点移到b点过程中电场力做功6×10﹣3J，根据功能关系可知电荷q的电势能减小了为6×10﹣3J，故A错误，B正确；
CD．根据电场力做功与电势差的关系，可得a、b间的电势差为
所以a点的电势比b点的电势高，故CD错误。
故选B。
13．C
【详解】
A．甲、乙两微粒所带电荷量大小相等、电性相反,初速度都为0，相同时间位移大小不同，故加速度不同，由运动学公式
t时刻速度大小一定不同，A错误；
B．甲从a运动到b等势面，乙从d运动到b等势面，电场力均做正功，电荷量大小相同，电势差不同，故电场力做功不同，根据功能关系，甲乙动能一定不相等；B错误；
C．在同一个匀强电场中
故电场力相同，根据动量定理
因此甲乙动量大小一定相等，C正确；
D．此时甲乙在等势面上，甲乙电势相同，但所带电荷的电性不同，故电势能一定不相等，D错误。
故选C。
14．C
【详解】
由题意可知：直线ab的中点的电势为6 V ，与c点等势，故应按C图进行求解，电场的方向由电势高处指向电势低处，C图表示正确。
故选C。
15．D
【详解】
A．由于粒子带正电，其从A点运动到B点的过程中，速度先增大后减小，说明电场力先做正功，后做负功，故Q一定带负电，故A错误；
B．由于Q带负电，粒子带正电，所以粒子在场中将做曲线运动，由图知A、C、B三点几乎在一条直线上，所以粒子不会经过C点，而一定经过D点，故B错误；
D．由于Q带负电，沿电场线方向电势逐渐降低，故A点电势一定高于B点电势，故D正确；
C．由于粒子带正电，且A点电势高于B点电势，所以粒子在A点电势能大于在B点的电势能，故C错误。
故选D。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）正点电荷在电场中受到的静电力为
方向与电场方向相同。
（2）AB两点的电势差为
（3）电荷由A移到B点电场力做的功为
17．（1）；（2）
【详解】
（1）A、B两点间的电势差为
解得
（2）根据功能关系可知将试探电荷从A点移动到C点的过程中电场力做的功为
故B、C两点间的电势差为