选修3-1 1.5 电势差 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-1 1.5 电势差 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 205.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 04:53:39 | ||
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文档简介
选修3-1 1.5 电势差 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为 的正点电荷从 经 、 到达 点，则从 到 静电力对电荷做的功为
A. B.
C. D.
2. 如图，虚线为静电场中的等势面 、 、 、 ，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面 的电势为 。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时，其电势能变为 ，它的动能应为
A. B. C. D.
3. 在某电场中，将一带电荷量为 的点电荷从 点移到 点，静电力做功 ，则 、 两点间的电势差 为
A. B. C. D.
4. 下列说法中正确的是
A. 沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向
B. 在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功
C. 在电场中将电荷由 点移到 点，静电力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动
D. 某等势面上各点的场强方向与该等势面平行
5. 对于电场中确定的 、 两点，关于表达式 ，下列说法正确的是
A. 电势差 随着静电力所做的功 的变化而变化
B. 随着试探电荷 运动路径不同而变化
C. 试探电荷 的大小直接影响电势差 的大小
D. 电势差 由电场决定，与静电力做功 及试探电荷 无关
6. 如图所示，真空中有两个等量正电荷， 为两电荷连线的垂直平分线， 点在垂直平分线上，四边形 为菱形，下列说法中正确的是
A. 点和 点的电势相等
B. 点和 点场强相同
C. 电子在 点和 点具有相同的电势能
D. 电子由 到 的过程中静电力做负功
7. 如图所示，在 点放置一点电荷 ，以 为圆心作一圆。现将一试探电荷分别从圆上的 、 、 三点移到圆外的 点，下列说法正确的是
A. 从 移到 的过程中静电力做功最少
B. 从 移到 的过程中静电力做功最少
C. 从 移到 的过程中静电力做功最多
D. 三个过程中静电力做功一样多
8. 如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面。 、 是同一等势面上的两点， 为另一等势面上的一点，下列判断正确的是
A. 点场强与 点场强相同
B. 点电势高于 点电势
C. 将电子从 点移到 点，静电力不做功
D. 将质子从 点移到 点，其电势能增加
9. 如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中， 、 为同一条电场线上的两点。取无穷远处为零势能位置。电荷量为 的试探电荷，在 点的电势能为 ，在 点的电势能为 。则 、 两点间的电势差 等于
A. B. C. D.
10. 如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下经过该电场时，恰能沿图中的实线从 点飞到 点，则下列判断中正确的是
A. 粒子一定带负电
B. 粒子在 点的电势能大于在 点的电势能
C. 点的电场强度大于 点的电场强度
D. 粒子从 点到 点电场力所做的功大于从 点到 点电场力所做的功
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 一个电荷量为 的正点电荷，在电场中 点时的电势能为 ，把它移到 点时电场力作功 ，则它在 点的电势能为 ， 两点间电势差 。
12. 图中三根线是等差等势线，已知 点电势比 点电势高，在 点的切线是 。则 点的电场强度大于 点，理由是： ；若将负点电荷放在 点处，其受力方向向 （选施图中序号）。
13. 如图，在匀强电场中建立一个坐标系，坐标系所在平面与电场方向平行。坐标轴上有 ，， 三点，当把一个电荷量为 的正电荷从 点沿 轴移到 点时，电场力做功为零；从 点移到 点时，克服电场力做功 。则该电场的方向为 ，， 两点间的电势差 。
14. 如图所示，在场强为 的水平匀强电场中，一根长为 的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量 和 的小球（大小不计）。现让绝缘杆绕中点 逆时针转动 角，则转动中带电小球克服静电力做功为 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 、 、 为匀强电场中的三点，如图，，，，试画出匀强电场过 点的一条电场线。（作图过程要体现依据痕迹）
16. 如图所示的匀强电场中，有 、 、 三点，，，其中 沿电场线方向， 和电场线方向成 角，一个电荷量为 的正电荷从 点移到 点时静电力做功为 ，求：
（1）匀强电场的场强 ；
（2）电荷从 移到 ，静电力做功 ；
（3） 、 两点间的电势差
17. 图中， 、 、 、 是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知 、 、 三点的电势分别为 ，，，求 点的电势 。
答案
第一部分
1. B
【解析】 与 之间的电势差 。。
2. C
【解析】电荷经过 、 点时的动能分别为 和 ，相邻的等势面之间的电势差相等，故电荷经过相邻两个等势面时的动能减少量为 ，故经过等势面 时的动能为 。只有静电力做功，电势能和动能之和守恒，故有 ，解得 ，选项C正确，A、B、D错误。
3. C
【解析】根据电势差公式有 ，选项C正确，A、B、D错误。
4. B
【解析】沿电场线方向电势降低，电场的方向是电势降低最快的方向，电势降低的方向不一定就是电场的方向，选项A错误；等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动电荷，电荷所受静电力与运动方向一直垂直，静电力不做功，选项B正确；在电场中将电荷由 点移到 点，静电力做功为零，说明 与 两点的电势相等，该电荷不一定是在等势面上运动，选项C错误；等势面与电场强度方向垂直，选项D错误。
5. D
【解析】电势差的定义式为 ，是用比值法定义的物理量，电势差与试探电荷无关，由电场的强度和两点的位置决定，选项A、C错误，D正确；静电力做功与路径无关，只与初、末位置的电势差有关，选项B错误。
6. C
【解析】等量同种正电荷电场线和等势面的分布如图所示，
由图可知， 点和 点不在同一等势面上，因此 点和 点电势不相等，选项A错误；
根据场强叠加原理可以知道， 点、 两点电场强度大小相等，但方向不同，故场强不同，选项B错误；
由图可以知道 和 点电势相等，电子在 点和 点具有相同的电势能，选项C正确；
电子由 到 的过程中逆着电场线移动，故静电力做正功，选项D错误。
7. D
【解析】在 点放置一点电荷 ，以 为圆心作一圆，根据点电荷等势面的分布情况知， 、 、 三点的电势相等，因此 与 、 、 三点间的电势差相等，将一电荷从圆上的 、 、 三点移到圆外的 点的过程中，根据 得知，静电力做功相等，选项D正确，A、B、C错误。
8. C
【解析】 、 两点的场强大小相等，方向不同，A错；
点电势高于 点电势，B错；
、 在同一等势面上，将电子从 点移到 点，电势能不变，静电力不做功，C对；
由于 ，质子带正电，故将质子由 点移到 点，其电势能减少，D错。
9. D
【解析】 与 两点间的电势差 ，电荷由 运动到 静电力做的功等于电势能的减少量，则有：，选项A、B、C错误，D正确。
10. C
【解析】由电场线与等势面垂直和沿电场线方向电势降低的关系可知，带电粒子受电场力与电场线方向相反，因此粒子带正电，A 错误；
从 到 ，电场力做负功，电势能增加，B 错误；
点等势面密，电场强度大，C 正确；
由 可知， 点到 点电场力所做的功等于从 点到 点电场力所做的功，D 错误。
第二部分
11. \（6\times 10^{-6}\ \rm\）；
【解析】根据电场力做功与电势能的关系，把它移到 点时电场力作功 ，则粒子的电势能减小 ，有：
，
电势差与电场力做功的关系：。
12. 等差等势线越密的地方场强大；④
13. 沿 轴负方向；
14.
【解析】每个带电小球的初、末位置沿电场线方向的距离均为 ，每个带电小球克服静电力做功 ，故两个带电小球克服静电力做功 。
第三部分
15. 见解析
【解析】由于 ，所以 、 连线即为等势面，根据电场线与等势面垂直，过 点作 的垂线，然后再依据电场线的方向指向电势降低的方向，便可最终确定过 点的电场线的位置及方向，如图所示。
16. （1）
【解析】，
由题，由 得：，
（2）
【解析】电荷从 移到 电场力做功为：
（3）
【解析】电荷从 移到 电场力做功为：
则 、 两点的电势差为：
17.
【解析】由题意知 、 间电势差为 ，连接 、 并将 线段等分为三等份，如下图，则有 ，，显然 、 两点等电势， 、 两点等电势，电势为 。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为 的正点电荷从 经 、 到达 点，则从 到 静电力对电荷做的功为
A. B.
C. D.
2. 如图，虚线为静电场中的等势面 、 、 、 ，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面 的电势为 。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时，其电势能变为 ，它的动能应为
A. B. C. D.
3. 在某电场中，将一带电荷量为 的点电荷从 点移到 点，静电力做功 ，则 、 两点间的电势差 为
A. B. C. D.
4. 下列说法中正确的是
A. 沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向
B. 在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功
C. 在电场中将电荷由 点移到 点，静电力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动
D. 某等势面上各点的场强方向与该等势面平行
5. 对于电场中确定的 、 两点，关于表达式 ，下列说法正确的是
A. 电势差 随着静电力所做的功 的变化而变化
B. 随着试探电荷 运动路径不同而变化
C. 试探电荷 的大小直接影响电势差 的大小
D. 电势差 由电场决定，与静电力做功 及试探电荷 无关
6. 如图所示，真空中有两个等量正电荷， 为两电荷连线的垂直平分线， 点在垂直平分线上，四边形 为菱形，下列说法中正确的是
A. 点和 点的电势相等
B. 点和 点场强相同
C. 电子在 点和 点具有相同的电势能
D. 电子由 到 的过程中静电力做负功
7. 如图所示，在 点放置一点电荷 ，以 为圆心作一圆。现将一试探电荷分别从圆上的 、 、 三点移到圆外的 点，下列说法正确的是
A. 从 移到 的过程中静电力做功最少
B. 从 移到 的过程中静电力做功最少
C. 从 移到 的过程中静电力做功最多
D. 三个过程中静电力做功一样多
8. 如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面。 、 是同一等势面上的两点， 为另一等势面上的一点，下列判断正确的是
A. 点场强与 点场强相同
B. 点电势高于 点电势
C. 将电子从 点移到 点，静电力不做功
D. 将质子从 点移到 点，其电势能增加
9. 如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中， 、 为同一条电场线上的两点。取无穷远处为零势能位置。电荷量为 的试探电荷，在 点的电势能为 ，在 点的电势能为 。则 、 两点间的电势差 等于
A. B. C. D.
10. 如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下经过该电场时，恰能沿图中的实线从 点飞到 点，则下列判断中正确的是
A. 粒子一定带负电
B. 粒子在 点的电势能大于在 点的电势能
C. 点的电场强度大于 点的电场强度
D. 粒子从 点到 点电场力所做的功大于从 点到 点电场力所做的功
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 一个电荷量为 的正点电荷，在电场中 点时的电势能为 ，把它移到 点时电场力作功 ，则它在 点的电势能为 ， 两点间电势差 。
12. 图中三根线是等差等势线，已知 点电势比 点电势高，在 点的切线是 。则 点的电场强度大于 点，理由是： ；若将负点电荷放在 点处，其受力方向向 （选施图中序号）。
13. 如图，在匀强电场中建立一个坐标系，坐标系所在平面与电场方向平行。坐标轴上有 ，， 三点，当把一个电荷量为 的正电荷从 点沿 轴移到 点时，电场力做功为零；从 点移到 点时，克服电场力做功 。则该电场的方向为 ，， 两点间的电势差 。
14. 如图所示，在场强为 的水平匀强电场中，一根长为 的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量 和 的小球（大小不计）。现让绝缘杆绕中点 逆时针转动 角，则转动中带电小球克服静电力做功为 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 、 、 为匀强电场中的三点，如图，，，，试画出匀强电场过 点的一条电场线。（作图过程要体现依据痕迹）
16. 如图所示的匀强电场中，有 、 、 三点，，，其中 沿电场线方向， 和电场线方向成 角，一个电荷量为 的正电荷从 点移到 点时静电力做功为 ，求：
（1）匀强电场的场强 ；
（2）电荷从 移到 ，静电力做功 ；
（3） 、 两点间的电势差
17. 图中， 、 、 、 是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知 、 、 三点的电势分别为 ，，，求 点的电势 。
答案
第一部分
1. B
【解析】 与 之间的电势差 。。
2. C
【解析】电荷经过 、 点时的动能分别为 和 ，相邻的等势面之间的电势差相等，故电荷经过相邻两个等势面时的动能减少量为 ，故经过等势面 时的动能为 。只有静电力做功，电势能和动能之和守恒，故有 ，解得 ，选项C正确，A、B、D错误。
3. C
【解析】根据电势差公式有 ，选项C正确，A、B、D错误。
4. B
【解析】沿电场线方向电势降低，电场的方向是电势降低最快的方向，电势降低的方向不一定就是电场的方向，选项A错误；等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动电荷，电荷所受静电力与运动方向一直垂直，静电力不做功，选项B正确；在电场中将电荷由 点移到 点，静电力做功为零，说明 与 两点的电势相等，该电荷不一定是在等势面上运动，选项C错误；等势面与电场强度方向垂直，选项D错误。
5. D
【解析】电势差的定义式为 ，是用比值法定义的物理量，电势差与试探电荷无关，由电场的强度和两点的位置决定，选项A、C错误，D正确；静电力做功与路径无关，只与初、末位置的电势差有关，选项B错误。
6. C
【解析】等量同种正电荷电场线和等势面的分布如图所示，
由图可知， 点和 点不在同一等势面上，因此 点和 点电势不相等，选项A错误；
根据场强叠加原理可以知道， 点、 两点电场强度大小相等，但方向不同，故场强不同，选项B错误；
由图可以知道 和 点电势相等，电子在 点和 点具有相同的电势能，选项C正确；
电子由 到 的过程中逆着电场线移动，故静电力做正功，选项D错误。
7. D
【解析】在 点放置一点电荷 ，以 为圆心作一圆，根据点电荷等势面的分布情况知， 、 、 三点的电势相等，因此 与 、 、 三点间的电势差相等，将一电荷从圆上的 、 、 三点移到圆外的 点的过程中，根据 得知，静电力做功相等，选项D正确，A、B、C错误。
8. C
【解析】 、 两点的场强大小相等，方向不同，A错；
点电势高于 点电势，B错；
、 在同一等势面上，将电子从 点移到 点，电势能不变，静电力不做功，C对；
由于 ，质子带正电，故将质子由 点移到 点，其电势能减少，D错。
9. D
【解析】 与 两点间的电势差 ，电荷由 运动到 静电力做的功等于电势能的减少量，则有：，选项A、B、C错误，D正确。
10. C
【解析】由电场线与等势面垂直和沿电场线方向电势降低的关系可知，带电粒子受电场力与电场线方向相反，因此粒子带正电，A 错误；
从 到 ，电场力做负功，电势能增加，B 错误；
点等势面密，电场强度大，C 正确；
由 可知， 点到 点电场力所做的功等于从 点到 点电场力所做的功，D 错误。
第二部分
11. \（6\times 10^{-6}\ \rm\）；
【解析】根据电场力做功与电势能的关系，把它移到 点时电场力作功 ，则粒子的电势能减小 ，有：
，
电势差与电场力做功的关系：。
12. 等差等势线越密的地方场强大；④
13. 沿 轴负方向；
14.
【解析】每个带电小球的初、末位置沿电场线方向的距离均为 ，每个带电小球克服静电力做功 ，故两个带电小球克服静电力做功 。
第三部分
15. 见解析
【解析】由于 ，所以 、 连线即为等势面，根据电场线与等势面垂直，过 点作 的垂线，然后再依据电场线的方向指向电势降低的方向，便可最终确定过 点的电场线的位置及方向，如图所示。
16. （1）
【解析】，
由题，由 得：，
（2）
【解析】电荷从 移到 电场力做功为：
（3）
【解析】电荷从 移到 电场力做功为：
则 、 两点的电势差为：
17.
【解析】由题意知 、 间电势差为 ，连接 、 并将 线段等分为三等份，如下图，则有 ，，显然 、 两点等电势， 、 两点等电势，电势为 。
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