10.2 电势差 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第三册

中小学教育资源及组卷应用平台
10.2 电势差 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第三册
一、单选题
1．关于场强和电势差的关系，说法正确的是（ ）
A．电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大
B．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等
C．电势降低的方向必定是电场强度的方向
D．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大
2．对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是（　　）
A．电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B．A、B两点间的电势差与移动电荷的电荷量q无关
C．把负电荷从A点移到B点电场力做正功，则有
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功
3．关于静电场的等势面，下列说法正确的是
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
4．如图所示，三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，对应的电势分别为5 V、10 V、15 V，实线是一不计重力的带电粒子在该区域内的运动轨迹，则可知（　　）
A．粒子一定带正电荷
B．粒子在a、b、c三点中，在b点时所受电场力最大
C．粒子在三点的动能大小为Ekc>Eka>Ekb
D．粒子在三点的电势能大小为Epc>Epa>Epb
5．如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（　　）

A．由于不清楚粒子运动方向，粒子电性无法判断
B．粒子P点的加速度大于在Q点加速度
C．粒子在P点电势能大于在Q点电势能
D．粒子在P点的动能大于在Q点动能
6．将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，静电力做功为2.0×10-9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功为8.0×10-9 J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系（　　）
A．φM<φN<0 B．φN<φM<0
C．φN>φM>0 D．φM>φN>0
7．若电场中， a、b两点间的电势差Uab=1V ，将一电子从a点移到b点克服电场力做的功为1eV，则（　　）
A．场强方向一定由b指向a B．场强方向一定由a指向b
C．电子的电势能增加1 eV D．电子的电势能减少1 eV
8．一只竖直向上的避雷针发生尖端放电时在空间形成的电场如图，在空间取一条水平线和一条圆弧线，连线为连线的中垂线，图中所画电场线关于直线对称，以下说法正确的是（　　）
A．是一条等势线
B．沿移动与沿移动点电荷电场力做的功均为零
C．a、c两点的电场强度相同
D．正点电荷在b点比在d点受到的电场力大，且在b点比在d点的电势能大
9．如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为等势面，A、B为电场线上的两个点，下列判断正确的是（　　）

A．A点的场强比B点的场强小
B．A点电势比B点电势高
C．带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D．带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
二、多选题
10．电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为0.80×10－8J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C，那么（　　）
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB＝4.0V
D．把电荷从A移到B，静电力做功为WAB＝4.0J
11．如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，a、a'、b、b'、c、c'为分布在等势面上的点，关于该电场下列说法正确的是（　　）
A．c点的电场方向一定指向b点
B．a'点电势一定比c'点电势高
C．b点的电场强度一定大于b'点的电场强度
D．带电粒子从c点运动到c'点，电场力做功为0
12．如图所示，一个正方体，其上、下、左、右表面的中心分别为E、F、G、H，在E、G两点固定电荷量为的点电荷，在F、H两点固定电荷量为的点电荷，下列说法正确的是（　　）
A．、D两点电势相等
B．中点处的场强与中点处的场强相同
C．一带正电的试探电荷在点的电势能等于它在C点的电势能
D．两点间的电势差的绝对值小于两点间的电势差的绝对值
13．图中虚线是某电场中的一簇等势线．两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示．若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是（　　）
A．粒子从P运动到b的过程中，动能增大
B．a、b两点的电势关系一定是
C．粒子从P运动到a的过程中，电势能增大
D．a、b两点的电场强度大小关系
14．如图所示，在正四面体的两个顶点分别固定电荷量为Q的等量异种电荷，a、b是所在棱的中点，c、d为正四面体的另外两个顶点，则以下判断正确的是（　　）
A．c、d两点电势相等
B．a、b两点的电场强度相同
C．沿棱从b到d电势逐渐降低
D．负的试探电荷沿棱从c到d电势能始终不变
15．如图所示，在点固定一点电荷，一电子以某一速度沿虚线从运动至的过程中，电场力做的功为，为、连线的中点，若电子在运动中只受电场力作用，、、三点的电势分别为、、，电子在、处的加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、，下列说法正确的是（　　）。
A．
B．，
C．，
D．，
16．如图所示，在匀强电场中，有一边长为的正六边形ABCDEF，它的六个顶点均位于同一个圆上，正六边形所在的平面与匀强电场的电场线平行，O点为该正六边形的中心。A、B、F三点的电势分别为10V、15V、5V，下列说法正确的是（　　）
A．O点的电势为10V
B．将一质子由B点移到A点，电场力对质子做了5eV的负功
C．电子在A点的电势能大于在F点的电势能
D．匀强电场的电场强度大小为
三、解答题
17．在场强为1×108N/C的匀强电场中，将带电荷量为2×10-8N的正点电荷依次分别放在A点和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电场力；
(2)A、B两点的电势差UAB；
(3)电荷由A点移到B点电场力做的功。
18．如图所示，一电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：
（1）小球带正电还是负电？
（2）小球运动到B点时的加速度大小。
（3）B和A两点间的电势差。（用k，Q和L表示）
19．如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面体固定在地面上，带电量为q的正点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离正点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的一瞬间，小球B的加速度大小为0.45g，小球B向下运动到N点时，速度达到最大值。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计小球的大小，求：
（1）小球B所带电的电性以及带电量大小；
（2）A、N间的距离；
（3）M、N间的电势差。

20．如图所示，固定的正点电荷电荷量为Q，A、B两点在正点电荷的正上方与其相距分别为h和0.25h。将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为0。若此电荷在A点处的加速度大小为，已知静电力常量为k，求：
（1）此电荷是何种电荷
（2）此电荷在B点处的加速度；
（3）A、B两点间的电势差。

参考答案
1．D
A．电场强度与电势无关，所以电场强度越大的地方，电势不一定越高，两点间的电势差也不一定越大，故A错误；
B．只有在匀强电场中，根据公式U=Ed可知，沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等；若是非匀强电场，沿着电场线方向，相同距离上的电势降低不一定相等，故B错误；
C．沿着电场线方向电势逐渐降低，但电势降低最快的方向才是电场强度方向．故C错误；
D．根据E=知，沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，U越大，则场强越大，故D正确。
故选D。
2．B
AB．电势差是A、B两点的电势之差，由电场本身决定的，与及q无关，故A错误，B正确；
C．把负电荷从A点移到B点电场力做正功，根据知
故C错误；
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功与电荷量的比值，故D错误。
故选B。
3．B
A．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；
B．电场线与等势面垂直，B正确；
C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；
D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；
4．C
AB．由等势面特点知，该电场为匀强电场，电场线方向向上，而粒子受电场力方向向下，故粒子带负电，粒子在a、b、c三点中所受电场力相等，AB错误；
CD．根据负电荷在电势高处电势能小，动能大，则知负电荷在b点电势能最大，动能最小，且有Epb>Epa>Epc，Ekb故选C。
5．D
A．根据电场线与等势线关系，电荷在电场中的受力方向，曲线运动的合力指向曲线弯曲的内测，画出电荷在轨迹与等势线交点处的电场力方向，如图所示

根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向与电场力方向相同，则粒子带正电，故A错误；
B．根据题意，由公式可知，等差等势线越密，电场强大越大，点的电场强度小于点的电场强度，则粒子P点的加速度小于在Q点加速度，故B错误；
CD．假设粒子由，由图可知，电场力做负功，则粒子的电势能增加，动能减少，即粒子在P点电势能小于在Q点电势能，粒子在P点的动能大于在Q点动能，故C错误，D正确。
故选D。
6．B
取无穷远处电势为零，根据题意有
则
同理可得
则
则
故ACD错误B正确。
故选B。
7．C
AB．由题可知，a点电势高于b点电势，而场强方向与两点的电势高低没有直接对应关系，沿电场线（场强）方向是电势降低最快的方向，其他方向也可以电势减低，所以场强不一定由a指向b，也不可能由b指向a，故AB错误；
CD．电子克服电场力做的功为1eV，则电子的电势能增加1eV，故C正确，D错误。
故选C。
8．B
A．假设有一正电荷从d点沿圆弧运动到a点，则电场力做正功，则ad两点电势不相等，圆弧不是一条等势线，选项A错误；
B．因ac两点电势相等，可知沿移动与沿移动点电荷电场力做的功均为零，选项B正确；
C．a、c两点的电场强度大小相等，但是方向不同，选项C错误；
D．b点电场线较d点密集，可知b点场强比d点大，正点电荷在b点比在d点受到的电场力大；沿电场线电势降低，可知d点电势高于b点，正电荷在b点比在d点的电势能小，选项D错误。
故选B。
9．C
A．电场线的疏密程度反映场强的大小，A处电场线较密集，场强更大，故A错误；
B．沿电场线的方向电势降低，由题目图中可知，A点的电势低，故B错误；
C．A点的电势低，根据
正电荷在A点的电势能小，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B电势能增加，故C正确；
D．A点的电势低，负电荷在A点的电势能大，所以将一带负电的检验电荷从A移动到B电势能减小，故D错误。
故选C。
10．AC
AB．由图可知原电场方向水平向左，根据题意A点的电势能大于B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷为负电荷，故A正确，B错误
CD．根据公式
已知，由
故C正确，D错误。
故选AC。
11．CD
AB．带电粒子的电性和电场力做功的正负均未知，所以各等势面的电势高低未知，电场线的方向未知，AB错误；
C．等势面越密集处，电场强度越大，故b点的电场强度一定大于b'点的电场强度，C正确；
D．因为和在同一个等势面上，电势差，根据电场力做功可知电场力对带电粒子做功为0，D正确。
故选CD。
12．BCD
A．由空间的对称性可知，点更靠近正电荷，而D点更靠近负电荷，所以有电场的叠加可知，两点的电势不相等，点的电势大于D点的电势，故A错误；
B．四个电荷，将其E、F看成一对，G、H看成一对，则E、F为一对等量异种电荷，G、H也为一对等量异种电荷，所以该电场时两对等量异种电荷的电场的叠加。两对等量异种电荷的中心为该正方体的中心，以该中心为坐标原点O，设连线中点处为I，连线中点处为L，以OI为坐标轴的正方向，OL为坐标轴的负方向，结合等量异种电荷的电场分布可知，中点处的场强与中点处的场强大小方向均相同，故B正确；
C．由空间的对称性可知，到四个电荷的距离与C到四个电荷的距离相等，点和C点到正负电荷距离相等，所以有电场的叠加可知，两点的电势相等，由
可知，一带正电的试探电荷在点的电势能等于它在C点的电势能，故C正确。
D．到两个正电荷的距离与到两个负电荷的距离相等，所以电势为零。B点到两个正电荷的距离与到两个负电荷的距离相等，所以B点的电势也为零。A点靠近负电荷，所以A点的电势为负，点更靠近正电荷，所以的电势为正，且，间电势差的绝对值为
间电势差的绝对值为
可知，故D正确。
故选BCD。
13．AD
A．根据曲线运动特点合外力总是指向轨迹弯曲的一面，则粒子从P运动到b的过程中，电场力做正功，所以动能增大，则A正确；
B．由于两带电粒子的电性不确定，则电场强度方向也不确定，所以a、b两点的电势高低也无法确定，所以B错误；
C．粒子从P运动到a的过程中，电场力也做正功，根据功能关系，可知电势能减小，所以C错误；
D．根据等势面的疏密表示场强的强弱，则a、b两点的电场强度大小关系，所以D正确；
故选AD。
14．ACD
AD．由题知，通过两电荷的中垂面是一等势面，c、d在同一等势面上，电势相等；负的试探电荷沿棱从c到d电场力不做功电势能始终不变，故AD正确；
B．由电场强度的叠加原理可知，a、b两点的电场强度大小相等，由几何知识知点场强度方向不同，故B错误；
C．由以上分析知沿棱从b到d方向，与电场强度方向成锐角，而沿场强方向电势降低，故C正确。
故选ACD。
15．BD
A．由做曲线运动的物体所受的合外力指向轨迹的内侧可知，电子受到的电场力指向点，说明点固定的点电荷带正电，由
得
离场源电荷越近，电势变化越快，所以
则
A错误；
BCD．根据动能定理可知，，离场源电荷越近，电场强度越大，，由牛顿第二定律得，由电场力做功与电势能变化的关系可知，故C错误，BD正确。
故选BD。
16．AD
A．根据题意，连接、交于点，如图所示
由几何关系可知，为的中点，则点的电势为
可知，点和点电势相等，则为等势线，则O点的电势为10V，故A正确；
B．根据题意可知
质子的带电量为，则将一质子由B点移到A点，电场力对质子做功为
做正功，故B错误；
C．根据负电荷在低电势电势能较大可知，电子在A点的电势能小于在F点的电势能，故C错误；
D．由A分析可知，为电场线，由几何关系得
由公式可得，匀强电场的电场强度大小为
故D正确。
故选AD。
17．(1)2N；(2)3V；(3) 6×10-8J
(1)正点电荷在电场中受到的电场力为
(2)A、B两点的电势差UAB
(3)电荷由A点移到B点电场力做的功
18．（1）正电；（2）；（3）
（1）依题意，可知小球从A到B先加速，后减速，则小球只能带正电；
（2）设带电小球所带电荷量为q，带电小球在A点时，根据牛顿第二定律有
带电小球在B点时
且，联立可解得
（3）带电小球由A点运动到B点应用动能定理，得
由
可得
可求得
19．（1）带正电，；（2）；（3）
（1）由于小球B运动到N点时速度达到最大，说明此时小球B受到的合力为零，由此可以判断，A对B是库仑斥力，A、B带电性相同，即小球B带正电。
设小球B的带电量为qB，小球B在M点时
解得
（2）小球B运动到N点时，小球B的速度达到最大，说明此时加速度为零，设N点到A点的距离为d，根据题意有
解得
（3）小球从M点运动到N点，根据动能定理
解得
20．（1）正电荷；（2）3g，方向竖直向上；（3）
（1）由题意可知，两电荷间作用力为斥力，则另一电荷必为正电荷。
（2）设其电荷量为q，由牛顿第二定律得，在A点时
在B点时
解得
a=3g
方向竖直向上。
（3）从A到B的过程，由动能定理得
解得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)