10.2电势差 综合练习（Word版含答案）

10.2、电势差
一、选择题（共16题）
1．如图所示，在真空中把一不带电的绝缘导体AB放在带负电的小球P附近，M、N为导体AB上的两点，下列说法正确的是（　　）
A．导体A端将感应出负电荷
B．N点的电势φN大于M点的电势φM
C．导体两端带上异种电荷，说明静电感应在导体上创造了电荷
D．导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度
2．如图所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间距离为5 cm，电势差为25 V，在电场中P点(未标出)固定放置电荷量为5×10－9 C的正点电荷，此时电场中有一点场强为零，此点在P点的(　　)
A．上方30 cm处 B．下方30 cm处
C．上方25 cm处 D．下方25 cm处
3．如图所示，小莉同学站在绝缘木板上将一只手搭在了一个大的带电金属球上，出现了“怒发冲冠”的现象.下列说法正确的是（ ）
A．这种现象是静电感应造成的
B．将另一只手也搭在带电球上，则这种现象消失
C．小莉的电势与带电球的电势相等
D．金属球内部的电场强度比头发附近的电场强度大
4．如图所示，M、N为电场中两个等势面，直线是其中的一条电场线，则下列说法中错误的是（　　）
A．G、H两点的电场强度大小关系是
B．正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的电势能
C．G、H两点的电势关系是
D．负电荷由H点移动到G点时电场力做正功
5．关于电场，下列说法正确的是（ ）
A．电场和电场线都是客观存在的
B．没有画电场线的地方不存在电场
C．电场线的方向即为带电粒子的运动方向
D．等差等势面越密的地方,电场线越密,电场强度越大
6．将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中A点移到B点，电场力做功3×10－5J的功，再将该电荷从B点移到C点，克服电场力做了1.2×10－5J的功，则关于A、B、C三点的电势φA、φB、φC，以下关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为+4eV，则下列判断中正确的是（ ）
A．电子的电势能增加4eV
B．a点比b点电势低
C．电子的电势能减少4J
D．a、b两点间电势差=4V
8．如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个粒子带正电以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，由此可判断出（　　）
A．粒子在点受到的电场力比在点受到的电场力大
B．点的电势低于点的电势
C．粒子在点的电势能比在点的电势能大
D．粒子在点的速率小于在点的速率
9．避雷针是用来保护建筑物等避免雷击的装置。图示为避雷针上方有雷雨时避雷针MN附近的电场线分布示意图，电场线关于直线MN对称。虚线ABCD为一重力不计的带电粒子在电场中仅在电场力作用下从A运动到D的轨迹，则（　　）
A．该粒子在A点时的加速度比在B点时的加速度大
B．A点的电势比B点的电势高
C．该粒子带负电
D．
10．电场中有A、B、C三点，一个带电荷量为2×10-8C的负电荷从A移到B，电场力做功为-4×10-6J。另一个带电荷量为3×10-8C的正电荷从A移到C，电场力做功为9×10-6J。则B、C两点间的电势差UBC为（　　）
A．-500V B．-300V C．100V D．300V
11．近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第关于场的观点，电场以及磁场已经被证明是客观存在的．下列关于电场的说法，正确的是（ ）
A．电场线与等势面处处相互垂直
B．同一等势面上各点电场强度相同
C．电场强度越小的地方，电势越低
D．电场中电势降落的方向就是电场强度的方向
12．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点（正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形），所有棱长都为a，现在A、B两点分别固定电荷量为＋q和－q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
A．C点的场强大于D点的场强
B．C点的场强大小为
C．C点电势高于D点电势
D．将一正电荷从C点移动到D点，其电势能减小
13．如果在某电场中将C的电荷由A点移到B点，电场力做功为J，那么（ ）
A．A、B两点间的电势差是
B．A、B两点间的电势差是
C．若在A、B两点间移动C的电荷，电场力将做的功
D．若在A、B两点间移动的电荷，电场力将做的功
14．如图所示表示某电场等势面的分布情况．下列说法正确的有（ ）
A．A、B两点的电势相等
B．A点的电场强度小于B点的电场强度
C．电子在A、B两点的电势能相等且为正值
D．如果把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功是15 eV
15．有两个质量不同、带电量绝对值均为q的负试探电荷a、b，仅在库仑力作用下绕固定的带电量为Q的正点电荷低速旋转（视为匀速圆周运动），圆周半径分别为r、3r，静电力常量为k，忽略a、b间的相互作用，则（ ）
A．电荷a、b所在位置的场强大小之比为9：1
B．电荷a、b旋转周期之比为 ：9
C．电荷a、b动能之比为3：1
D．电荷a、b所在位置的电势差介于与之间
16．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线相交的点，已知O点电势高于c 点．若不计重力，则（　　）
A．M带正电荷，N带负电荷
B．N在a点的加速度大于M在c点的加速度大小
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
二、填空题
17．如图所示，三条实线代表电力线，a、b为电场中的两点，这两点相比较____ 点的电场强度较大．把一个带电量为的点电荷从a移动到b点，电场力做功J，则a、b两点间的电势差为______ V.
18．将一个电荷量为5×10-8C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功3×10-6J，则A、B两点的电势差为___________ V，A、B两点电势φA___________φB （填“>”或“＜”）。若B点为零电势点，则A点电势为___________ V。
19．如图所示，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器（不接触），验电器锡箔上会________（选填“带正电”或“带负电”）；用手摸一下验电器金属球，再移走玻璃棒，锡箔________（选填“带正电”、“带负电“或“不带电”）。
20．如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时的动能为20J，它运动到等势面φ1上时速度为0，令φ2=0，则此电荷的动能和电势能之和为_______J，当该电荷的电势能EP=4J时，其动能大小为 ________J．
三、综合题
21．某电场中将5.0×10﹣8C的电荷由A点移到B点，电场力做6.0×10﹣3J的功，求．A、B两点间的电势差的大小．
22．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，将电荷量为+q的点电荷由A点沿直线移至B点，AB间的距离为L，AB方向与电场方向成60°角，求：
（1）点电荷所受电场力的大小；
（2）在此过程中电场力做的功；
（3）A、B两点间的电势差并说明哪点电势高。
23．如图所示为某电场的电场线，现将一电荷量q＝－3.0×10－9 C的负电荷从A点移到B点、从B点移到C点，从C点移到D点电场力做功分别为：WAB＝3.0×10－8 J、WBC＝1.5×10－8 J、WCD＝9.0×10－9 J．若取C点电势为零，试求A、B、D三点电势．
24．如图，在与纸面平行的匀强电场中有、、三个点，其电势分别为、和。试画出经过点的一条电场线。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．根据静电感应，可知导体A端将感应出正电荷。故A错误；
B．导体是一个等势体，N点的电势φN等于M点的电势φM，故B错误；
C．导体两端带上异种电荷，说明静电感应使导体上的正负电荷进行了再分配。故C错误；
D．导体内部合场强为零，即导体感应电荷产生的场强与带电小球产生的场强，等大方向。根据场强的概念可知，带电小球在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度。所以感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度。故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
由电势差与场强的关系U=Ed
电场中有一点的场强为零，说明点电荷在改点场强方向向上，大小为500V/m，根据负电荷的场强分布可知该点在P点正下方，由
B对。
3．C
【详解】
AB．人体也是导体，与金属球接触时带电，头发末端带同种电荷，相互排斥，故头发竖起.若另一只手也搭上去，现象不会消失，A、B错误.
C．金属球和人体可看成一个大导体，为等势体，故C正确.
D．金属球内部场强处处为零，小于头发附近的电场强度，D错误.
4．C
【详解】
A．根据等势面分布可知，H点的等差等势面分布密集，则电场线密集，则G、H两点的电场强度大小关系是，选项A正确，不符合题意；
BC．沿电场线电势降低，可知G点的电势高，则正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的电势能，选项B正确，不符合题意，选项C错误，符合题意；
D．负电荷由H点移动到G点时电场力做正功，选项D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】
A．电场是客观存在的，电场线不是客观存在的，故A错误.
B．没有画电场线的地方不一定不存在电场，有可能存在，故B错误.
C．电场线的方向不一定是带电粒子运动的方向，是正电荷受力的方向，故C错误.
D．电场线的疏密程度描述场强大小，电场线越密的地方电场强度越大，而等差等势面越密的地方电场线也越密，故D正确.
6．B
【详解】
负电荷从电场中A点移到B点，电场力做3×10－5J的功，由公式可得
即B电势比A高5V。从B点移到C点，电场力做了-1.2×10－5J的功，由公式可得
即C电势比B低2V。则从A点移到C点，电场力做1.8×10－5J的功，由公式可得
即C电势比A高3V，所以B点电势最高，A点电势最低，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．B
【详解】
由题，电子由a点移到b点，电场力做功+4eV，则电子的电势能减小4eV，选项AC错误；，可知a点比b点电势低4V，选项B正确，D错误；故选B.
8．C
【详解】
A．根据电场线或等势面的疏密程度可知，α粒子在M 点受到的电场力比在N 点受到的电场力小，故A错误；
B．α粒子为氦核带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，故B错误；
C．α粒子带正电，从M到N，电场力做负功，所以电势能增加，所以N点的电势能比在M点的电势能大，故C正确；
D．从M到N，电场力做负功，速度减小，所以M点的速率大于在N点的速率，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
A．根据电场线疏密程度表示电场强度大小可知，该粒子在A点时的加速度比在B点时的加速度大，故A正确；
B．根据沿电场线方向电势降低可知，A点的电势比B点的电势低，故B错误；
C．根据运动轨迹可以看出，粒子受到向上的电场力，由于场强方向向上，则粒子带正电，故C错误；
D．由对称可知
故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
A、B两点间的电势差UAB为
A、C两点间的电势差UAC为
B、C两点间的电势差UBC为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
11．A
【详解】
（1）根据等势面和电场线的特点可以知道，电场线和等势面处处相互垂直，A正确；
（2）只有在匀强电场中，同一等势面上的各点的电场强度相等；在非匀强电场中，同一等势面上各点，电场强度不一定相同，B错误；
（3）沿着电场线的方向，电势逐渐降低，但电场线较疏的地方，有可能电势确高，即电势的高低和电场强度无关，C错误；
（4）电势降落的方向有很多种，只要与电场线方向的夹角为锐角的直线都是电势降落的方向，故D错误；
故本题选A
12．B
【详解】
AC．由题意知，+q、 q是两个等量异种点电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等；C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等；故AC错误；
B．两个电荷在C点产生的场强大小
方向的夹角为120°，则C点的合场强，如图
故B正确；
D．由题，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，将一正电荷从C点移动到D点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误。
故选B。
13．A
【详解】
由电场力做功W=qU，电势差，Ａ对；B错；若移动的电荷，电场力做功，C对；D错；
14．AD
【详解】
A．A、B两点处于同一等势面，所以A、B两点的电势相等，故A正确；
B．由等差等势面的疏密程度表示电场强度大小，由图可知，A点的电场强度大于B点的电场强度，故B错误；
C．由于电子带负电，A、B两点电势为正，由公式可知，电子在A、B两点的电势能为负值，故C错误；
D．由电场力做功与电势能的关系可知，把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功是
故D正确．
15．ACD
【详解】
A．根据点电荷电场强度计算公式可得电荷a、b所在位置的场强大小之比为
故A正确；
B．试探电荷做圆周运动，库仑力提供向心力，则有
可得
电荷a、b旋转周期之比为
两质量不同，则有电荷a、b旋转周期之比一定不为，故B错误；
C．试探电荷做圆周运动，库仑力提供向心力，则有
可得
电荷a、b动能之比为
故C正确；
D．由于根据公式可知电荷a所在位置的电势为
电荷b所在位置的电势为
电荷a、b所在位置的电势差为
所以电荷a、b所在位置的电势差介于与之间，故D正确；
故选ACD。
16．AD
【详解】
A．由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向垂直于虚线有b指向c，根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向垂直于虚线有O指向a，M粒子所受的电场力方向垂直于虚线有b指向c，故知N粒子带负电，M带正电，故A正确；
B．由粒子在匀强电场中运动，所以加速度恒定，由于两粒子质量和电荷量相同，故B错误；
C．N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功，故C错误；
D．O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零，故D正确。
17． a 240V
【详解】
由图知，a处电场线比b处电场线密，则a处的电场强度较大；
a、b两点间的电势差为：
18． 60 > 60
【详解】
A、B两点的电势差为
A、B两点电势
φA>φB
若B点为零电势点，因
则A点电势为
19． 正 带负电
【详解】
用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器时，玻璃棒带正电，由于静电感应原理，验电器上的电子会靠近玻璃棒，而验电器的金属箔上会带上正电荷；用手摸一下验电器金属球，由于金属球带正电，电势高，地球上的自由电子移动到金属球上，移走玻璃棒后，由于验电器上自由电子多了，所以带负电
20． 10 6
【详解】
由题，正电荷在等势面φ3上时动能20J，在等势面φ1上时动能为零，动能的减小为20J．由于相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，动能减小量相等，则电荷经经过φ2等势面时的动能为10J，又φ2=0，所以电荷的动能与电势能的总量为10J，根据能量守恒定律得到，电势能为4J时它的动能为6J．
21．A、B两点间的电势差为1200V
【详解】
解：已知电场力做功为 WAB=6.0×10﹣3J，电荷量 q=5.0×10﹣8C，则A、B两点间的电势差为 UAB==V=1200V
答：A、B两点间的电势差为1200V．
22．（1）qE；（2）；（3），A点电势高
【详解】
（1）点电荷所受电场力的大小
F=qE
（2）在此过程中电场力做的功
W=FLcos60°=
（3）A、B两点间的电势差
UAB==
根据顺着电场线电势降低，可知A点电势高.
23．-15V，－5V，3V
【详解】
AB间的电势差为：
BC间的电势差为：
CD间的电势差为：
由题意可知，联立以上方程可以得到：
．
24．
【详解】
连接BC为一等势面，过A做BC垂线，则为一条电场线，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场线方向斜向上如图所示
答案第1页，共2页