10.2电势差 同步课时作业—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册word版含答案

10.2电势差—2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
1.如图所示，是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点，梯形的下底边长是上底边长的3倍，电场线与梯形所在平面平行，已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，则c点的电势为( )
A.8 V B.12 V C.16 V D.20 V
2.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是( )
A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B.沿电场线方向上，相同距离上电势差一定相等
C.电势降落的方向一定是电场强度的方向
D.电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向
3.如图所示的电场中，实线表示电场线，虚线表示等差等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列正确的( )
A．A点电势比B点高
B．A点场强比B点小
C．负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D．B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍
4.a、b两异种点电荷电场中的部分等势线如图所示，其电荷量大小分别为qa和qb.已知A点电势高于B点电势(取无穷远处电势为零)，则( )
A.a处为正电荷，qaB.a处为负电荷，qa>qb
C.a、b连线中点电势大于零
D.将一正的试探电荷从A移到B电场力做负功
5.如图所示的同心圆是点电荷电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段的中点，则有( )
A.圆心电荷是正电荷 B.电子由A向C运动时受到的电场力越来越小
C.电势差 D.三点的电势关系为
6.一个带正电的质点，电荷量，在静电场中由a点移动到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为，质点的动能增加了，则两点间的电势差为( )
A. B. C. D.
7.对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是( )
A.电势差越大，在这两点的电场强度也越大
B.两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功
C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关
D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关
8.关于电势差和电势甲、的理解，下列说法正确的是( )
A.表示B点相对于A点的电势差，即
B.和是不同的，它们有关系
C.、都有正、负，所以电势是矢量
D.电势点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为零电势点
9.关于电势差和电势的理解，正确的是( )
A.都有正负，所以电势是矢量
B.表示B点与A点之间的电势差，即
C.和是不同的，它们满足关系
D.零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地或无穷远处为零电势点
10.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，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，是圆上的四个点，其中两点在x轴上，两点关于x轴对称。下列判断正确的是( )
A.两点处的电势相等
B.四个点中c点处的电势最低
C.两点处的电场强度相同
D.将一试探电荷沿圆周由a点移至c点，的电势能减小
11.图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服静电力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( )
A.平面c上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时，其电势能为4 eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
12.某电场的等势面如图所示，图中为电场中的5个点，则( )
A.一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为4 eV
C.b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D.四个点中，b点的电场强度大小最大
13.如图所示，虚线a、b、c代表某一电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，其中R在等势面b上。下列判断正确的有（ ）
A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
D．带电粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
14.如图所示，在一匀强电场中的点固定一电量为的正点电荷，设正点电荷的电场与匀强电场互不影响，为电场中的四点，分布在以为圆心、为半径的圆周上，一电量为的正检验电荷放在点时恰好平衡。则下列说法正确的是( )
A．电场中两点间的电势差
B．电场中两点间的电势差
C．电场中两点间的电势差
D．电场中两点间的电势差
15.如图所示，一个电荷量为的点电荷甲固定在粗糙绝缘水平面上O点，另一个电荷量为、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度沿它们的连线向甲运动，点电荷运动到B点时速度减小到最小值。已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为间距离为，静电力常量为k，则下列说法正确的是( )
A.间的距离为
B.在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为
C.点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能
D.在点电荷甲产生的电场中，间的电势差
答案以及解析
1.答案：C
解析：因为间的电势差为4 V，而的长是的3倍，则间的电势差是间电势差的3倍，即，因为d点的电势为4 V，则c点的电势为16 V，选项C正确，A、B、D错误。
2.答案：B
解析：公式中的d是沿电场强度的方向上两点间的距离，A错误；在匀强电场中，沿电场线方向上，相同距离上电势差相等，B正确；在匀强电场中，电势降落最快的方向是电场强度方向，C、D错误。
3.答案：C
解析：因为沿着电场线的方向电势是降低的，故A点电势比B点低，选项A错误；又因为电场线密的地方，电场强度大，故A点场强比B点大，选项B错误；
因为A点的电势比B点低，而电势能，对于负电荷来说，了，故选项C正确；
因为U=Ed，所以看出B点和C点间的电势差并不是C点和A点间电势差的2倍，选项D错误。
4.答案：C
解析：AB、A点电势高于B点电势，则a处为正电荷。通过题中的等势面分别与等量异种电荷的等势面分别对比可以看出，ab连线上零电势点（O点）靠近b，所以qa>qb，故AB错误；
C、a、b连线中点比O点更靠近a点的正电荷a，所以a、b连线中点电势大于零，故C正确；
D、正电荷在高电势点具有的电势能较大，又已知A点电势高于B点电势，所以正的试探电荷在A点电势能较大，从A点移到B点电势能减少，所以电场力做了正功，故D错误。
故选：C。
5.答案：D
解析：由A到C，电子的速度越来越小，可知其动能越来越小，电势能越来越大，电场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由A到C，由此可知这是由负电荷形成的电场，因此越靠近负电荷，电场线越密，电场强度也就越大，电子所受电场力也就越大，所以选项AB错误；因为此电场不是匀强电场，越靠近场源电荷场强越强，所以，即，所以，选项C错误，D正确。
6.答案：A
解析：根据动能定理得：得：，故A正确，BCD错误；故选A．
7.答案：BD
解析：A．根据可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；
B．根据可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；
CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD．
8.答案：BD
解析：A．表示A点相对于B点的电势差，，A错误；
B．表示B点相对于A点的电势差，，故，B正确；
C．电势是标量，正、负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势点，负号表示低于零电势点，C错误；
D．零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取无穷远处或大地为零电势点，D正确.
故选BD.
9.答案：CD
解析：电势、电势差都是标量，选项A错误；表示A点与B点之间的电势差，，选项B错误，C正确；易知选项D正确。
10.答案：ABD
解析：根据等量异种点电荷电场线、等势面分布对称性可知，该电场中的电势关于x轴对称，所以两点的电势相等，选项A正确；c点在两个电荷连线的中点上，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，选项B正确；该电场中的电场强度关于x轴对称，所以两点场强大小相等，方向不同，选项C错误；c点的电势低于a点的电势，试探电荷沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，的电势能减小，选项D正确。
11.答案：AB
解析：电子从a到d的过程中克服电场力做功6 eV，说明电场方向由，且，故，又因为，故，可知A项正确。，从a到f过程中，需克服电场力做功8 eV，，因为不知道电子的运动方向，故不能确定电子能否到达平面f，故B项正确。电子经过平面d时，其电势能为2 eV，故C项错误。经过平面b时的动能为8 eV，经过平面d时的动能为4 eV，又知，故，D项错误。
12.答案：BD
解析：本题考查电场力和电场力做功的特点。b点和e点在同一等势面上，电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A项错误；一电子从a点运动到d点，电场力做功,B项正确；电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，故b点电场强度垂直b所在的等势面向左，C项错误；等势面越密集的地方，电场强度越大，D项正确。
13.答案：ABC
解析：A、带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向下方，根据沿电场线电势降低，可知a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A正确；B、根据带电粒子受力情况可知，若粒子从P到Q过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故带电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B正确；C、电场的方向总是与等势面垂直，所以R点的电场线的方向与该处的等势面垂直，而带正电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同，加速度的方向又与受力的方向相同，所以带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b，故C正确；D、等差等势面密处的电场强度大，结合图可知，P处的电场强度大于Q处的电场强度，所以带电粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度，故D错误；故选：ABC。
14.答案：BD
解析：
15.答案：AB
解析：从A到B的过程中，点电荷乙在水平方向上受到向左的库仑力和向右的滑动摩擦力，摩擦力不变，库仑力不断增大，库仑力先小于摩擦力，点电荷乙做减速运动，到达B点时速度最小，此时库仑力等于摩擦力，有，故可得点电荷甲在B点处的场强为，设，由点电荷场强特点可知，联立得，故AB正确；从A到B的过程中，电场力做正功，点电荷乙的电势能减小，则点电荷乙在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误；点电荷乙从A运动到B的过程中，根据动能定理有，故两点间的电势差为，故D错误。