人教版（2019）高二物理必修第三册同步课时作业 （7）电势差

2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
（7）电势差
一，选择题
1.对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（
）
A.电势差的定义式，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功
C.将1C的正电荷从A点移到B点，电场力做了1J的正功，这两点间的电势差为1V
D.电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
2.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
3.在某电场中，A、B两点间的电势差，B、C两点间的电势差，则A、B、C三点电势高低关系是(
)
A．
B．
C．
D．
4.一个带正电的质点，电荷量，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除静电力外，其他力做的功为，质点的动能增加了，则a、b两点间的电势差为（
　）
A．
B．
C．
D．
5.将一正电荷从无穷远处移入电场中的M点，电势能减少了8.0×10－9
J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10－9
J，则下列判断中正确的是(　　)
A.φM＜φN＜0
B.φN＞φM＞0
C.φN＜φM＜0
D.φM＞φN＞0
6.如图所示，有一带电的微粒，仅在静电力的作用下沿曲线从M点运动到N点，则微粒(　　)
A.带负电，电势能增加
B.带负电，电势能减少
C.带正电，电势能增加
D.带正电，电势能减少
7.一个带正电的质点,电荷量,在静电场中由a点移到b点过程中,电场力做功,则a、b两点间电势差
(
)
A.
B.
C.
D.
8.图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是(　　)
A.φA>φB，EA>EB
B.φA>φB，EAC.φA<φB，EA>EB
D.φA<φB，EA9.如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a、b间的电势差等于b、c间的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为,则它经过等势面b时的速率为(?
)
A.
B.
C.
D.
10.(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则(　　)
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高
C.c点的电场强度比d点的大
D.c点的电势比d点的低
11.如图,一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合.A、O、B为竖直平面上的三点,且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q、质量为m的小物块(可视为质点),从A点以初速度v0向B滑动,到达点时速度恰好为0.则(??
)
A.小物块一定带负电
B.从A到B小物块的加速度先增大后减小
C.从A到B小物块所受电场力做的功为-mghAB
D.电场中A、B两点间电势差UAB=0
12.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为,在B点的电势能为.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量大小为,
那么(??
)
A.该电荷为负电荷
B.该电荷在A点所受的电场力比在B点所受的电场力大
C.A、B两点的电势差
D.把电荷从A移到B,电场力做功为
13.在x轴上有两个点电荷，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有(
)
A．和带有异种电荷
B．处的电场强度为零
C．负电荷从移到，电势能减小
D．负电荷从移到，受到的电场力增大
二，计算题
14.将一个电荷量为1.0×10－8
C的负电荷，从无穷远处移到电场中的A点，克服电场力做功2.0×10－8
J，现将该电荷从A点移到B点，电场力做功1.0×10－8
J。试求电场中A、B两点的电势。(取无穷远处为零电势点)
15.一匀强电场，场强方向水平向左，如图所示，一个质量为m的带正电的小球以初速度v0从O点出发，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差。
答案以及解析
1.答案：C
解析：电场中两点间的电势差由电场本身决定,与移动电荷的电荷谁和电场力做功无关,故A错误;电势差的单位是这样规定的:将1C正电荷从一点移到另一点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1V,故B错误;将1C的正电荷从A点移到B点,电场力做了1J的正功,这两点间的电势差为1V,故C正确;电荷在电场中移动,电场力做功,不论电荷是正电荷还是负电荷,不论是否还受其他力的作用,其电势能的改变量等于电场力所做的功,故D错误。
2.答案：B
解析：若等势面相交,则在交点存在两个不同的电势,与事实不符,选项A错误;电场线与等势面处处垂直,选项B正确;同一等势面上的电势相等,但是电场强度不一定相等,选项C错误;将一负电荷从电势较高处移动到电势较低处,电场力做负功,选项D错误。
3.答案：C
解析：
A和B两点间的电势差，知A点的电势比B点的电势高60V，B、C两点间的电势差，知B点的电势比C点的电势低50V，则A点的电势比C点的电势高10V，所以，故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
A
4.答案：A
解析：由动能定理,即,得,又由,得,故选项A正确,BCD错误。
5.答案：C
解析　　取无穷远处电势为零，则正电荷在M点的电势能为－8×10－9
J，负电荷在N点的电势能为9×10－9
J。由φ＝知，M点的电势φM＜0，N点的电势
φN＜0，且|φN|＞|φM|，即φN＜φM＜0，故C正确。
6.答案：D
解析　由带电微粒运动的径迹可以看出带电微粒受到的静电力指向径迹凹侧，即与电场方向相同，故带电微粒带正电，选项A、B错误；静电力对带电微粒做正功，微粒电势能减少，选项C错误，D正确。
7.答案：B
解析：由电场力做功与电势差的关系可得：,解得a、b两点间电势差,故B正确,ACD错误。
故选B。
8.答案：C
解析　负电荷从A由静止释放(初速度为0)后，能加速运动到B，说明负电荷受到的静电力方向从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、B两点的电势关系是φA<φB，负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的(题图乙中曲线切线的斜率表示加速度)，由牛顿第二定律知，负电荷从A运动到B时，受到的静电力是逐渐减小的，由E＝知，EA>EB，C正确。
9.答案：D
解析：由动能定理知,粒子从a到c，有,设在等势面b时粒子的速率为v’,则，又，联立可得,D正确.
10.答案：ACD
解析　根据电场线的分布图，a、b两点中，a点的电场线较密，则a点的电场强度较大，选项A正确；沿电场线的方向电势降低，a点的电势低于b点的电势，选项B错误；由于c、d关于正电荷对称，正电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等、方向相反；两负电荷在c点产生的电场强度为0，在d点产生的电场强度方向向下，根据电场的叠加原理，c点的电场强度比d点的大，选项C正确；c、d两点中c点离负电荷的距离更小，c点电势比d点低，选项D正确。
11.答案：ABD
解析：小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用沿墙下滑,可知其带负电,小物块最后静止，则运动过程中摩擦力始终大于重力，从A到O的过程中，电场强度增大，则物块所受电场力增大，由于物块在水平方向上受力平衡,可知墙壁的弹力增大，则物块所受滑动摩擦力增大，根据知，加速度增大，从O到B的过程中，电场强度减小，则物块所受电场力减小，则物块所受滑动摩擦力减小,根据知,加速度减小,故A、B正确；因AB是等量异种电荷连线的中垂线,可知AB是等势线，即UAB=0,从A运动到B小物块所受电场力做功为零，故C错误,D正确.
12.答案：A
解析：点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,而A点电势小于B点电势,故该电荷一定为负电荷,故A正确;从A到B电场力做功,故D错误;由得故C错误;因该电场线周围的电场线分布情况未知,所以A、B两点的场强大小无法比较,电场力大小也无法判定,故B错误.
13.答案：AC
解析：A.由图可知：无穷远处电势为零,有电势为正的地方,故存在正电荷;又有电势为负的地方,故也存在负电荷,所以和带有异种电荷，故A正确；
B.图中曲线斜率大小等于电场强度,处的斜率不为零,故处的电场强度不为零，故B错误；
C.
负电荷从移到，电势升高，电势能减小，故C正确；
D.
负电荷从移到，曲线的斜率减小，电场强度减小，所以负电荷受到的电场力减小，故D错误；故选：AC。
14.答案：－2
V　－1
V
解析　因无穷远处电势为零，故EpA＝2.0×10－8
J
φA＝＝－2
V
又EpA－EpB＝1.0×10－8
J
故EpB＝1.0×10－8
J，φB＝＝－1
V。
15.答案：mvcos2θ
解析　设电场强度为E，小球带电荷量为q，因小球做直线运动，它所受的静电力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图所示，有qE＝，F合＝，
小球做匀减速运动的加速度大小为a＝；
设从O点到最高点的位移为s，则v＝2as；
运动的水平距离为L＝scos
θ；
两点的电势能之差ΔEp＝qEL；
由以上各式得
ΔEp＝mvcos2θ，
小球运动至最高点的过程中，电势能增加。