人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷

人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷
一、选择题
1．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）下面是四个同学对电势和电势差概念的理解，其中正确的是（　　）
A．甲说：只有选定一个参考点（零电势点），电场中某点的电势才有确定的值
B．乙说：只有选定一个参考点（零电势点），电场中两点间的电势差才有确定的值
C．丙说：电场中某点的电势为负，表明该点的电势比参考点的电势高。
D．丁说：电荷在电场中某点的电势能为正，表明电荷在该点具有的电势能比在参考点（零电势点）处具有的电势能大
2．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示：长为L、倾角为 的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度 从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为 ，则（　　）
A．小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
B．A、B两点间的电压一定等于
C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为
D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，则 为45°
3．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）关于静电场，下列结论普遍成立的是 （　　）
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
D．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大
4．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，是一独立正点荷形成电场中的一条电场线，线段AB=BC，则（　　）
A．电场强度比较是EA＞EB
B．电势比较是φA＜φB
C．电势差比较是UAB＞UBC
D．检验电荷沿AC方向移动电场力不做功
5．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，A、B为两等量异种电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则下列说法中错误的是（　　）
A．a点与c点的电场强度相同
B．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功
C．a、b间电势差与b、c间电势差相等
D．a点与c点的电势相同
6．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，试探电荷q由A点移到B点，电场力做功为W1；以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为 W2； q由C点移到B点电场力做功为 W3。 则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为 W2的大小( )
A．W1= W2= W3，W2=0 B．W1 > W2= W3， W2>0
C．W1= W3> W2，W2=0 D．W1 = W2< W3，W2=0
7．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带负电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子（　　）
A．带负电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化
8．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为X轴，起始点O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能Ek、粒子电势能EP、粒子加速度a与位移X的关系图像可能的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图，地面上某空间区域内，水平虚线上方存在场强为E1、方向竖直向下的匀强电场，虚线下方存在场强为E2，方向竖直向上的匀强电场。若质量为m、带电量为+q的小球从上方电场的A点由静止释放，恰好能到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则（　　）
A．场强大小关系满足E2＝2E1
B．场强E1不可能大于E2
C．若AB高度差为h，则
D．带电小球在AB两点电势能相等
10．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，实线表示某匀强电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（　　）
A．1、2两点的场强不相等
B．2、3两点的电势不相等
C．1、2两点间的电势差等于1、3两点间的电势差
D．电荷在1点具有的电势能一定大于其在2点具有的电势能
11．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，由此可知c点的电势为 （　　）
A．4V B．8V C．12V D．24V
12．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示．下列说法正确的是 （　　）
A．a点的电势高于b点的电势
B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功
C．c点的电场强度大于d点的电场强度
D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c
13．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在X轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在X轴上，b、d两点关于X轴对称。下列判断正确的是（　　）
A．b、d两点处的电势相同
B．四点中c点处的电势最低
C．b、d两点处的电场强度相同
D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能不变
14．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，质量为m带电量为q的带电微粒，以初速度V0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中B点时速率VB=2V0，方向与电场的方向一致，则下列选项正确的是（　　）
A．微粒所受的电场力大小是其所受重力的2倍
B．带电微粒的机械能增加了2mV02
C．A、B两点间的电势差为
D．A、B两点间的电势差为
15．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断不正确的是（　　）
A．a、b两点的电势相同
B．a、b两点的场强矢量相同
C．同一电荷放在a、b两点的电势能相同
D．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同
二、填空题
16．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）电场中有A、B、C三点，2×10-8C的负电荷从A移到B，电场力做 4×10-6J的负功。 3×10-8c的正电荷从A移到C电场力做 9×10-6J的负功。如果这三点在同一条电场线上，顺着电场线方向这三点位置的排列顺序是　 　.
17．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在匀强电场中有a，b，．c三点，A．b相距4 cm，b，c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J，将此电荷从b点移到c点时电场力做功为　 　 J，a，c间电势差为　 　 V。
18．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图，匀强电场的场强为103V/m，a、b两点间的距离为0.1m，ab连线与电场方向的夹角为60 ，则a、b两点间的电势差为　 　 V，若将电量为+2×10-2C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为　 　 J．
19．（人教版物理高二选修3-1 1.4电势能和电势同步检测卷）将一个电荷量为1.0×10 －8C的正电电荷从电场中的A点移到B点，电场力做的功为2.4×10 －6J，则A．B间的电势差为U AB＝　 　 V，A．B两点中　 　点的电势高。
20．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，a、b为电场中同一电场线上的两点，两点的电势分别为φa＝8 V，φb＝6 V．将一个带电量为1.6×10－19 C的质子放在电场中的a点．
①该质子在a点具有的电势能为　 　 J；
② 该质子从a点运动到b点，电场力做功为　 　 J．
三、计算题
21．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离LX=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个带电量q=-4×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=3.2×10-6J。求：
（1） 匀强电场的电场强度大小和方向；
（2） 电荷从b点移到c点，电势能的变化量；
（3）a、c两点间的电势差。
22．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）将电量q1=+1.0×10－8C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10－5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时，需克服电场力做功2.0×10－6J.求：
（1）A点处的电场强度的大小．
（2）电势差UAO．
（3）若将q1换成q2=－2.0×10－8C的点电荷，求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力所做的功．
23．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点，静电力做功9×10－4 J.问：
（1）AB、BC间电势差各为多少？
（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？
24．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10-7J.
（1）求A、C两点间电势差
（2）电荷从A经B移到C，电势能的变化
25．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷，a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=L/4，O为AB的中点，一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点 ）以出动能 从a点出发，沿AB直线向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的N倍（N＞1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
（1）小滑块与 水平面间的滑动摩擦因数；
（2）Ob两点间的电势差；
答案解析部分
1．【答案】A,D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】电势是相对量，与参考点选取有关，A正确；电势差是绝对量，与参考点选取无关，B错误；电势、电势能都是标量，为负时，表示比参考点的电势低，C错误、D正确。
故选AD
【分析】电势是相对量，与参考点选取有关；电势差是绝对量，与参考点选取无关，电势、电势能都是标量，为负时，表示比参考点电势低。
2．【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】 从A到B由动能定理可知； ，故 ，选项B正确；
电场力做正功，电势能减小，故小球在B点的电势能一定小于在A点的电势能，选项A错误；
若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为V0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零．小球的重力沿斜面向下的分力为mgSinθ一定，则当电场力沿斜面向上，大小为F=mgSinθ时，电场力最小，场强最小，又电场力F=Eq，则该电场的场强的最小值一定是 ．故C错误；
若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，若θ为45°，则AB两点的电势相等，电荷在AB两点的电势能相等，故选项D错误；
故选B
【分析】本题考查动能定理的应用和物体的平衡，动能定理是高中阶段非常重要的定理，应该熟练掌握和灵活应用。
3．【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 电场强度是从力的角度描述电场的，电势是从能的角度描述电场的；故A错误；电势差还与场强和两点间的距离有关，B错误；场强方向就是电势降低最快的方向，故C正确；电场强度越大的地方，其电势能不一定越大，故D错误。
故选C
【分析】电场强度是从力的角度描述电场的，电势是从能的角度描述电场的。电场的方向是电势降低最快的方向。
4．【答案】A,C
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】根据正点电荷电场线的分布规律可知，A点电场线较密集，则电场强度比较是EA＞EB，选项A正确；
顺着电场线电势降低，故φA＞φB，选项B错误；
因靠近A的一段电场线较密集，则根据U=Ed可知电势差比较是UAB＞UBC，选项C正确；
检验电荷沿AC方向移动由于受向左或向右的电场力作用，故电场力做功，选项D错误；
故选AC
【分析】电场线越密集，电场强度越大；沿电场线方向电势降低，根据电势差U=Ed判断电势差的大小。
5．【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】根据对称性可知，a点与c点的电场强度大小相等，两个电场方向都是向右，因此叠加后电场同向，选项A错误；
等量异种点电荷中垂线是个等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功，选项B错误；
A、B连线上各点电场强度大小关于中垂线对称分布，因此a、b间电势差与b、c间电势差相等，选项C错误；
沿电场线方向电势逐渐降低，a点电势高于c点电势，选项D正确。
故选D
【分析】等量异种点电荷中垂线是个等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功。
6．【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】试探电荷由A点移到C点电场力始终垂直与电荷运动的方向，电场力不做功，即A点、C点位于同一等势面上，q从A点移动到C点电场力不做功，即W2=0；试探电荷q由A点移到B点的过程中电场力做功且AC位于同一等势面上，故W1= W3，所以W1= W3> W2。
故选C
【分析】电荷在等势面上运动时电场力不做功。
7．【答案】A,C
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】负点电荷形成的电场，电场线方向均沿半径方向向内，该粒子运动轨迹为曲线，根据曲线运动合力指向曲线内侧可判断，电场力沿电场线反方向，所以该粒子带负电，选项A对；
根据库仑力 ，c点离场源电荷最远，库仑力最小，选项B错；
从b点运动到c点，电场力做正功，电势能减少，即在b点的电势能大于在c点的电势能，选项C对；
整个运动过程只有电场力做功，所以动能变化量等于电场力做功。从a点到b点和从b点到c点的电势差相等，根据电场力做功 可知电势差相等，电场力做功相等，所以动能变化量相等，选项D错。
故选AC
【分析】放在电场中的点电荷离场源电荷最远，库仑力最小。电场力做功只与初末位置有关，与运动路径无关，可由 计算电场力做的功。
8．【答案】C,D
【知识点】带电粒子在电场中的加速
【解析】【解答】正电荷的场强公式 ，可知E－X图线非直线，A选项错误；由于电场力做功W=qEX=Ek，因E非恒定值，故Ek—X图线非直线，故B选项错误；设无穷远处为电势为0，则EP =qU=FX，EP﹣X图线的切线斜率表示电场力，随着X的增大，电场力逐渐减小，故C选项正确；由牛顿第二定律得 ，可知D选项正确。
故选C、D 。
【分析】要能正确判断图像的正确与否，关键是求出对应的表达式。
9．【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】设AB之间的距离为h，从A到B的过程用功能关系得： ，得 ，故B选项正确；又qUAB+mgh=0，即 ，所以UAB不为0，因为 ，电势能 ，所以A、B两点电势能不等，D错误；
故选B
【分析】本题需要进行正确的受力分析，正确利用动能定理，知道电势能E=qφ
10．【答案】C
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 A、匀强电场中的场强处处相同，所以A错误；
B、沿着电场线电势逐渐降低，有 ， B错误；
C、由 可知， ， C正确；
D、 ，因为 ，但电荷的电性未知， 与 的大小无法比较， D错误。
故选C
【分析】匀强电场中的场强处处相同，沿电场线方向电势降低，电势能 。
11．【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】连接对角线a、c和b、d，两线交点是两线的中点，设为O点，根据在匀强电场中，中点的电势等于两端点的电势平均值， ，所以 ，故B正确。
故选B
【分析】在匀强电场中，中点的电势等于两端点的电势平均值。
12．【答案】B
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点，可知a点的电势低于b点的电势，故A错误；
由电势能的公式： ，可得出a点的电势能低于b点的电势能，由电场力做功与电势能变化的关系，说明电场力做了负功，故B正确；
因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度，故C错误；正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，使该电荷离开该电场线，所以该电荷不可能沿着电场线由d到c．故D错误；
故选B
【分析】电场力做负功，电势能增加，电场线越密集的地方电场强度越大；沿电场线方向电势降低。
13．【答案】A,B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 该电场中的电势关于X轴对称，所以bd两点的电势相等，故A正确；
c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的．故B正确；
该电场中的电场强度关于X轴对称，所以bd两点场强大小相等，方向是对称的，不相同的．故C错误；
c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小．故D错误；
故选AB
【分析】电场力做负功，电势能增加，电场线越密集的地方电场强度越大；沿电场线方向电势降低。
14．【答案】A,B,C
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】微粒在竖直方向受到重力作用，做匀减速直线运动；
从A到B ，水平方向受到电场力作用，加速度 ，从A到B则有 ，整理得a=2g。即qE=2mg，选项A对；
增加的机械能等于重力做的功和电场力做的功， ，选项B对；
根据电场力做功 可得 ，选项C对D错。
故选ABC
【分析】重要的点是增加的机械能等于重力做的功和电场力做的功。
15．【答案】B
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】a、b两点关于O点对称，电势相等，选项A说法正确；
a、b两点场强大小相等，方向相反，选项B说法错误；
电势能公式 ，选项C说法正确；
将电荷从O移到a或b电场力做功相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，D正确。
故选B
【分析】分析清楚等量同种点电荷的电场和电势的分布是关键。
16．【答案】CAB
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】因为 ， ，故顺着电场线方向这三点位置的排列顺序是CAB。
【分析】UAC为负表示A点电势低于C点电势，UAB为正表示A点电势高于B点电势。
17．【答案】5×10-6 J；450
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由 ，可得 ，此电荷从b点移到c点时电场力做功为 ，A．c间电势差为 。
【分析】电势差满足如下关系： ，注意体会。
18．【答案】50；1×10-8J
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】a、b两点间的电势差为：U=Edcos60°=50V；若将电量为+2×10-2C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为W=Uq=50×2×10-10J=1×10-8J。
【分析】匀强电场电势差与场强的关系U=Ed，电场力做功W=Uq。
19．【答案】240；A
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 ，电势差为正，故A点电势高于B点电势。
【分析】利用 计算电势差，如果为正表示A点电势高于B点电势，如果为负，A点电势低于B点电势。
20．【答案】1.28 10-18J；3.2 10-19 J
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】该质子在a点具有的电势能为 ；该质子从a点运动到b点，电场力做功 。
【分析】电势能 电场力做功
21．【答案】（1）负电荷从a点移到b点克服电场力做功，说明负电荷所受电场力的方向为由b指向a，负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，故该匀强电场的方向为由a指向b（水平向右），由Wab=qELab代入数值可得E=1.0×10-3V/m；
（2）负电荷由b点移到c点，电场力做的功Wbc=qELbccos60°=-2.8×10-6J，电场力做负功电荷的电势能增加，故了电荷的电势能增加2.8×10-6C；
（3）a、c两点间的电势差为
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【分析】正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反。
22．【答案】（1）由场强的公式可得：
（2） ，故UAO=200V， 即UA-UO=200V ，所以UA =200V
（3）q2从O点移动到A点过程中
电场力所做的功
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】 【分析】利用电场强度定义式 求电场强度，电势差利用 计算。
23．【答案】（1）
（2）若φB＝0，由UAB＝φA－φB得：φA＝UAB＝200 V
由UBC＝φB－φC得：φC＝φB－UBC＝[0－(－300)] V＝300 V
电荷在A点的电势能EA＝qφA＝－3×10－6×200 J＝－6×10－4 J
电荷在C点的电势能EC＝qφC＝－3×10－6×300 J＝－9×10－4 J。
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】 【分析】利用电场力做功公式 求出电势差，电势差等于电势之差 ，某点的电势能 。
24．【答案】（1）
所以
（2） 所以，从A到C电势能增加2.5×10-7J
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【分析】电场力做功：W=qU，电势差等于电势之差 。
25．【答案】（1）由Aa=Bb= ，O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则Uab=0
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：
而f=μmg
联立得：
（2）对于滑块从O→b过程，由动能定理得：
解得：
【知识点】动能定理的综合应用；电势差、电势、电势能
【解析】 【分析】正确利用动能定理分析解题是一个重要思路。
1 / 1人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷
一、选择题
1．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）下面是四个同学对电势和电势差概念的理解，其中正确的是（　　）
A．甲说：只有选定一个参考点（零电势点），电场中某点的电势才有确定的值
B．乙说：只有选定一个参考点（零电势点），电场中两点间的电势差才有确定的值
C．丙说：电场中某点的电势为负，表明该点的电势比参考点的电势高。
D．丁说：电荷在电场中某点的电势能为正，表明电荷在该点具有的电势能比在参考点（零电势点）处具有的电势能大
【答案】A,D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】电势是相对量，与参考点选取有关，A正确；电势差是绝对量，与参考点选取无关，B错误；电势、电势能都是标量，为负时，表示比参考点的电势低，C错误、D正确。
故选AD
【分析】电势是相对量，与参考点选取有关；电势差是绝对量，与参考点选取无关，电势、电势能都是标量，为负时，表示比参考点电势低。
2．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示：长为L、倾角为 的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度 从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为 ，则（　　）
A．小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能
B．A、B两点间的电压一定等于
C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为
D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，则 为45°
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】 从A到B由动能定理可知； ，故 ，选项B正确；
电场力做正功，电势能减小，故小球在B点的电势能一定小于在A点的电势能，选项A错误；
若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为V0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零．小球的重力沿斜面向下的分力为mgSinθ一定，则当电场力沿斜面向上，大小为F=mgSinθ时，电场力最小，场强最小，又电场力F=Eq，则该电场的场强的最小值一定是 ．故C错误；
若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，若θ为45°，则AB两点的电势相等，电荷在AB两点的电势能相等，故选项D错误；
故选B
【分析】本题考查动能定理的应用和物体的平衡，动能定理是高中阶段非常重要的定理，应该熟练掌握和灵活应用。
3．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）关于静电场，下列结论普遍成立的是 （　　）
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
D．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大
【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 电场强度是从力的角度描述电场的，电势是从能的角度描述电场的；故A错误；电势差还与场强和两点间的距离有关，B错误；场强方向就是电势降低最快的方向，故C正确；电场强度越大的地方，其电势能不一定越大，故D错误。
故选C
【分析】电场强度是从力的角度描述电场的，电势是从能的角度描述电场的。电场的方向是电势降低最快的方向。
4．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，是一独立正点荷形成电场中的一条电场线，线段AB=BC，则（　　）
A．电场强度比较是EA＞EB
B．电势比较是φA＜φB
C．电势差比较是UAB＞UBC
D．检验电荷沿AC方向移动电场力不做功
【答案】A,C
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】根据正点电荷电场线的分布规律可知，A点电场线较密集，则电场强度比较是EA＞EB，选项A正确；
顺着电场线电势降低，故φA＞φB，选项B错误；
因靠近A的一段电场线较密集，则根据U=Ed可知电势差比较是UAB＞UBC，选项C正确；
检验电荷沿AC方向移动由于受向左或向右的电场力作用，故电场力做功，选项D错误；
故选AC
【分析】电场线越密集，电场强度越大；沿电场线方向电势降低，根据电势差U=Ed判断电势差的大小。
5．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，A、B为两等量异种电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则下列说法中错误的是（　　）
A．a点与c点的电场强度相同
B．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功
C．a、b间电势差与b、c间电势差相等
D．a点与c点的电势相同
【答案】D
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】根据对称性可知，a点与c点的电场强度大小相等，两个电场方向都是向右，因此叠加后电场同向，选项A错误；
等量异种点电荷中垂线是个等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功，选项B错误；
A、B连线上各点电场强度大小关于中垂线对称分布，因此a、b间电势差与b、c间电势差相等，选项C错误；
沿电场线方向电势逐渐降低，a点电势高于c点电势，选项D正确。
故选D
【分析】等量异种点电荷中垂线是个等势面，沿中垂线移动电荷，电场力不做功。
6．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，试探电荷q由A点移到B点，电场力做功为W1；以OA为半径画弧交于OB于C，q由A点移到C点电场力做功为 W2； q由C点移到B点电场力做功为 W3。 则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为 W2的大小( )
A．W1= W2= W3，W2=0 B．W1 > W2= W3， W2>0
C．W1= W3> W2，W2=0 D．W1 = W2< W3，W2=0
【答案】C
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】试探电荷由A点移到C点电场力始终垂直与电荷运动的方向，电场力不做功，即A点、C点位于同一等势面上，q从A点移动到C点电场力不做功，即W2=0；试探电荷q由A点移到B点的过程中电场力做功且AC位于同一等势面上，故W1= W3，所以W1= W3> W2。
故选C
【分析】电荷在等势面上运动时电场力不做功。
7．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带负电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子（　　）
A．带负电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化
【答案】A,C
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】负点电荷形成的电场，电场线方向均沿半径方向向内，该粒子运动轨迹为曲线，根据曲线运动合力指向曲线内侧可判断，电场力沿电场线反方向，所以该粒子带负电，选项A对；
根据库仑力 ，c点离场源电荷最远，库仑力最小，选项B错；
从b点运动到c点，电场力做正功，电势能减少，即在b点的电势能大于在c点的电势能，选项C对；
整个运动过程只有电场力做功，所以动能变化量等于电场力做功。从a点到b点和从b点到c点的电势差相等，根据电场力做功 可知电势差相等，电场力做功相等，所以动能变化量相等，选项D错。
故选AC
【分析】放在电场中的点电荷离场源电荷最远，库仑力最小。电场力做功只与初末位置有关，与运动路径无关，可由 计算电场力做的功。
8．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为X轴，起始点O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能Ek、粒子电势能EP、粒子加速度a与位移X的关系图像可能的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C,D
【知识点】带电粒子在电场中的加速
【解析】【解答】正电荷的场强公式 ，可知E－X图线非直线，A选项错误；由于电场力做功W=qEX=Ek，因E非恒定值，故Ek—X图线非直线，故B选项错误；设无穷远处为电势为0，则EP =qU=FX，EP﹣X图线的切线斜率表示电场力，随着X的增大，电场力逐渐减小，故C选项正确；由牛顿第二定律得 ，可知D选项正确。
故选C、D 。
【分析】要能正确判断图像的正确与否，关键是求出对应的表达式。
9．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图，地面上某空间区域内，水平虚线上方存在场强为E1、方向竖直向下的匀强电场，虚线下方存在场强为E2，方向竖直向上的匀强电场。若质量为m、带电量为+q的小球从上方电场的A点由静止释放，恰好能到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则（　　）
A．场强大小关系满足E2＝2E1
B．场强E1不可能大于E2
C．若AB高度差为h，则
D．带电小球在AB两点电势能相等
【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】设AB之间的距离为h，从A到B的过程用功能关系得： ，得 ，故B选项正确；又qUAB+mgh=0，即 ，所以UAB不为0，因为 ，电势能 ，所以A、B两点电势能不等，D错误；
故选B
【分析】本题需要进行正确的受力分析，正确利用动能定理，知道电势能E=qφ
10．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，实线表示某匀强电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（　　）
A．1、2两点的场强不相等
B．2、3两点的电势不相等
C．1、2两点间的电势差等于1、3两点间的电势差
D．电荷在1点具有的电势能一定大于其在2点具有的电势能
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 A、匀强电场中的场强处处相同，所以A错误；
B、沿着电场线电势逐渐降低，有 ， B错误；
C、由 可知， ， C正确；
D、 ，因为 ，但电荷的电性未知， 与 的大小无法比较， D错误。
故选C
【分析】匀强电场中的场强处处相同，沿电场线方向电势降低，电势能 。
11．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，由此可知c点的电势为 （　　）
A．4V B．8V C．12V D．24V
【答案】B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】连接对角线a、c和b、d，两线交点是两线的中点，设为O点，根据在匀强电场中，中点的电势等于两端点的电势平均值， ，所以 ，故B正确。
故选B
【分析】在匀强电场中，中点的电势等于两端点的电势平均值。
12．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示．下列说法正确的是 （　　）
A．a点的电势高于b点的电势
B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功
C．c点的电场强度大于d点的电场强度
D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点，可知a点的电势低于b点的电势，故A错误；
由电势能的公式： ，可得出a点的电势能低于b点的电势能，由电场力做功与电势能变化的关系，说明电场力做了负功，故B正确；
因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度，故C错误；正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，使该电荷离开该电场线，所以该电荷不可能沿着电场线由d到c．故D错误；
故选B
【分析】电场力做负功，电势能增加，电场线越密集的地方电场强度越大；沿电场线方向电势降低。
13．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在X轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在X轴上，b、d两点关于X轴对称。下列判断正确的是（　　）
A．b、d两点处的电势相同
B．四点中c点处的电势最低
C．b、d两点处的电场强度相同
D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能不变
【答案】A,B
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 该电场中的电势关于X轴对称，所以bd两点的电势相等，故A正确；
c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的．故B正确；
该电场中的电场强度关于X轴对称，所以bd两点场强大小相等，方向是对称的，不相同的．故C错误；
c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小．故D错误；
故选AB
【分析】电场力做负功，电势能增加，电场线越密集的地方电场强度越大；沿电场线方向电势降低。
14．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，质量为m带电量为q的带电微粒，以初速度V0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中B点时速率VB=2V0，方向与电场的方向一致，则下列选项正确的是（　　）
A．微粒所受的电场力大小是其所受重力的2倍
B．带电微粒的机械能增加了2mV02
C．A、B两点间的电势差为
D．A、B两点间的电势差为
【答案】A,B,C
【知识点】带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】微粒在竖直方向受到重力作用，做匀减速直线运动；
从A到B ，水平方向受到电场力作用，加速度 ，从A到B则有 ，整理得a=2g。即qE=2mg，选项A对；
增加的机械能等于重力做的功和电场力做的功， ，选项B对；
根据电场力做功 可得 ，选项C对D错。
故选ABC
【分析】重要的点是增加的机械能等于重力做的功和电场力做的功。
15．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断不正确的是（　　）
A．a、b两点的电势相同
B．a、b两点的场强矢量相同
C．同一电荷放在a、b两点的电势能相同
D．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】a、b两点关于O点对称，电势相等，选项A说法正确；
a、b两点场强大小相等，方向相反，选项B说法错误；
电势能公式 ，选项C说法正确；
将电荷从O移到a或b电场力做功相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，D正确。
故选B
【分析】分析清楚等量同种点电荷的电场和电势的分布是关键。
二、填空题
16．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）电场中有A、B、C三点，2×10-8C的负电荷从A移到B，电场力做 4×10-6J的负功。 3×10-8c的正电荷从A移到C电场力做 9×10-6J的负功。如果这三点在同一条电场线上，顺着电场线方向这三点位置的排列顺序是　 　.
【答案】CAB
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】因为 ， ，故顺着电场线方向这三点位置的排列顺序是CAB。
【分析】UAC为负表示A点电势低于C点电势，UAB为正表示A点电势高于B点电势。
17．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在匀强电场中有a，b，．c三点，A．b相距4 cm，b，c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J，将此电荷从b点移到c点时电场力做功为　 　 J，a，c间电势差为　 　 V。
【答案】5×10-6 J；450
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由 ，可得 ，此电荷从b点移到c点时电场力做功为 ，A．c间电势差为 。
【分析】电势差满足如下关系： ，注意体会。
18．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图，匀强电场的场强为103V/m，a、b两点间的距离为0.1m，ab连线与电场方向的夹角为60 ，则a、b两点间的电势差为　 　 V，若将电量为+2×10-2C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为　 　 J．
【答案】50；1×10-8J
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】a、b两点间的电势差为：U=Edcos60°=50V；若将电量为+2×10-2C的点电荷从a点移到b点，电场力做功为W=Uq=50×2×10-10J=1×10-8J。
【分析】匀强电场电势差与场强的关系U=Ed，电场力做功W=Uq。
19．（人教版物理高二选修3-1 1.4电势能和电势同步检测卷）将一个电荷量为1.0×10 －8C的正电电荷从电场中的A点移到B点，电场力做的功为2.4×10 －6J，则A．B间的电势差为U AB＝　 　 V，A．B两点中　 　点的电势高。
【答案】240；A
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】 ，电势差为正，故A点电势高于B点电势。
【分析】利用 计算电势差，如果为正表示A点电势高于B点电势，如果为负，A点电势低于B点电势。
20．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，a、b为电场中同一电场线上的两点，两点的电势分别为φa＝8 V，φb＝6 V．将一个带电量为1.6×10－19 C的质子放在电场中的a点．
①该质子在a点具有的电势能为　 　 J；
② 该质子从a点运动到b点，电场力做功为　 　 J．
【答案】1.28 10-18J；3.2 10-19 J
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【解答】该质子在a点具有的电势能为 ；该质子从a点运动到b点，电场力做功 。
【分析】电势能 电场力做功
三、计算题
21．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离LX=14cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个带电量q=-4×10-8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=3.2×10-6J。求：
（1） 匀强电场的电场强度大小和方向；
（2） 电荷从b点移到c点，电势能的变化量；
（3）a、c两点间的电势差。
【答案】（1）负电荷从a点移到b点克服电场力做功，说明负电荷所受电场力的方向为由b指向a，负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，故该匀强电场的方向为由a指向b（水平向右），由Wab=qELab代入数值可得E=1.0×10-3V/m；
（2）负电荷由b点移到c点，电场力做的功Wbc=qELbccos60°=-2.8×10-6J，电场力做负功电荷的电势能增加，故了电荷的电势能增加2.8×10-6C；
（3）a、c两点间的电势差为
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【分析】正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反。
22．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）将电量q1=+1.0×10－8C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10－5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时，需克服电场力做功2.0×10－6J.求：
（1）A点处的电场强度的大小．
（2）电势差UAO．
（3）若将q1换成q2=－2.0×10－8C的点电荷，求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力所做的功．
【答案】（1）由场强的公式可得：
（2） ，故UAO=200V， 即UA-UO=200V ，所以UA =200V
（3）q2从O点移动到A点过程中
电场力所做的功
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】 【分析】利用电场强度定义式 求电场强度，电势差利用 计算。
23．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点，静电力做功9×10－4 J.问：
（1）AB、BC间电势差各为多少？
（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？
【答案】（1）
（2）若φB＝0，由UAB＝φA－φB得：φA＝UAB＝200 V
由UBC＝φB－φC得：φC＝φB－UBC＝[0－(－300)] V＝300 V
电荷在A点的电势能EA＝qφA＝－3×10－6×200 J＝－6×10－4 J
电荷在C点的电势能EC＝qφC＝－3×10－6×300 J＝－9×10－4 J。
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】 【分析】利用电场力做功公式 求出电势差，电势差等于电势之差 ，某点的电势能 。
24．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10-7J.
（1）求A、C两点间电势差
（2）电荷从A经B移到C，电势能的变化
【答案】（1）
所以
（2） 所以，从A到C电势能增加2.5×10-7J
【知识点】电势差、电势、电势能
【解析】【分析】电场力做功：W=qU，电势差等于电势之差 。
25．（人教版物理高二选修3-1 1.5电势差同步检测卷）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷，a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=L/4，O为AB的中点，一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点 ）以出动能 从a点出发，沿AB直线向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的N倍（N＞1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
（1）小滑块与 水平面间的滑动摩擦因数；
（2）Ob两点间的电势差；
【答案】（1）由Aa=Bb= ，O为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，则Uab=0
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对于滑块从a→b过程，由动能定理得：
而f=μmg
联立得：
（2）对于滑块从O→b过程，由动能定理得：
解得：
【知识点】动能定理的综合应用；电势差、电势、电势能
【解析】 【分析】正确利用动能定理分析解题是一个重要思路。
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