人教版 高二物理 选修3-1： 1.5 电势差 同步练习(带解析)

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电势差同步练习

一、单选题

1. 在静电场中，将一个电子由a点移到b点，克服静电力做功8eV，下列说法正确的是( )

A. a，b两点电势差𝑈𝑎𝑏=8𝑉

B. 电子的电势能减少了8eV

C. 电场强度的方向一定由a指向b

D. 因零电势点未确定，故a，b两点间的电势差无法确定

2. 如图，电荷量分别为q和–𝑞(𝑞>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则( )

A. a点和b点的电势相等

B. a点和b点的电场强度大小相等，方向不同

C. a点和b点的电场强度方向相同

D. 将负电荷从a点移到b点，电势能增加

3. 空间有一沿x轴对称分布的电场，规定水平向右为电场的正方向，其电场强度E随x变化的图像如图所示。则下列说法中正确的是( )

A. O点的电势最低

B. 一带正电的点电荷在𝑥2点的电势能大于在𝑥1点的电势能

C. 将一带正电的点电荷从𝑥1点移到−𝑥1点，电场力做功为零

D. 一带正电的点电荷在𝑥1和𝑥3两点处的电势能相等

第8页，共16页 4. 如图甲所示，一点电荷Q固定在坐标原点，现将一试探电荷由a点经过b点移到c点，其电势能与该点到点电荷的距离x的图象如图乙所示，电场中a、b、c的电场强度大小分别为𝐸𝑎、𝐸𝑏、𝐸𝑐，相邻两点间的电势差分别为𝑈𝑎𝑏和𝑈𝑏𝑐，电场力做的功分别为𝑊𝑎𝑏和𝑊𝑏𝑐，下列说法正确的是( )

A. 𝐸𝑎︰𝐸𝑏=2︰1 B. 𝐸𝑏︰𝐸𝑐=3︰2 C. 𝑈𝑎𝑏︰𝑈𝑏𝑐=3︰1 D. 𝑊𝑎𝑏︰𝑊𝑏𝑐=2︰1

5. 如图所示的匀强电场场强为103𝑁/𝐶，ab、cd平行于电场线，ac、bd垂直于电场线，𝑎𝑏=𝑐𝑑=4𝑐𝑚，𝑎𝑐=𝑏𝑑=3𝑐𝑚.则下述计算结果正确的是( )

A. a、b之间的电势差为40 V

B. a、c之间的电势差为50 V

C. 将𝑞=−5×10−3𝐶的点电荷沿矩形路径abdca移动一周，电场力做的功是−0.25 J

D. 将𝑞=−5×10−3𝐶的点电荷沿abd从a移到d，电场力做的功是0.25 J

6. 将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10−9𝐽，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10−9𝐽，则M、N两点的电势𝜑𝑀、𝜑𝑁有( )

A. 𝜑𝑀<𝜑𝑁<0 B. 𝜑𝑁>𝜑𝑀>0 C. 𝜑𝑁<𝜑𝑀<0 D. 𝜑𝑀>𝜑𝑁>0

7. 如图所示，在匀强电场中，A，B两点相距10 cm，𝐸=100 𝑉/𝑚，AB与电场线方向的夹角，则A、B两点间的电势差为( )

第5页，共16页 A. 5 𝑉 B. −5 𝑉 C. 10 𝑉 D. −10 𝑉

8. 两个等量同种电荷固定于光滑绝缘水平面上，其连线的中垂线上有A，B，C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的𝑣−𝑡图象如图乙所示，其中B点处切线的斜率最大(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )

A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强𝐸=1𝑉/𝑚

B. 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大

C. 由C点到A点电势逐渐升高

D. A，B两点间的电势差𝑈𝐴𝐵=5𝑉

9. 两个等量正电荷的连线的垂直平分线上有m、n两点，下列说法正确的是( )

A. n点电场强度一定比m的大

B. n点电势一定比m的高

C. 负电荷从m到n点电势能要增加

D. 负电荷从m点在电场力作用下由静止开始运动，经过一段时间，不能回到m点

10. 如图，高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中，匀强电场的方向平行于竖直平面，一带电荷量为+𝑞，质量为m的小球，以初速度为𝑣0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B点的速度仍为𝑣0，则( )

第8页，共16页 A. 电场力对小球做功为𝑚𝑔ℎ+12𝑚𝑣 02

B. A、B两点的电势差为𝑚𝑔ℎ𝑞

C. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能

D. 电场强度的最小值为𝑚𝑔𝑞

11. 如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，已知∠𝐶𝐴𝐵=60°，𝐴𝐵=2𝐴𝐶=2𝑐𝑚，𝜑𝐴=0𝑉,𝜑𝐵=−8𝑉将一带电量为𝑞=3×10−5𝐶的正电荷从A点移到C点，电场力做功6×10−5𝐽，则下列说法正确的是( )

A. C点电势为2V

B. 电场强度E沿AB方向由𝐴→𝐵，大小为400𝑁/𝐶

C. 该正电荷在B点具有的电势能为2.4×10−4𝐽

D. 将该正电荷从C点移到B点，电势能增加了1.8×10−4𝐽

12. 如图所示为两等量同种正点电荷，O为两电荷连线的中点，虚线为以O点为圆心的半圆，a、b、c为半圆形上三点，b点为两电荷连线的垂直平分线上的一点。取无穷远电势为零，下列说法正确的是( )

B. A. b点的电势等于零

C. a、c两点的电势相同

D. 正电荷从a点移到b点电势能不变

负电荷从c点移到b点，电场力做正功

二、多选题

13. (多选)如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长𝐿=4 𝑐𝑚的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、C、D的电势分别为–4 𝑉、0、8 𝑉、12 𝑉。则下列说法正确的是

A. E点的电势𝜑𝐸=0

B. A、F间的电势差𝑈𝐴𝐹=0

第5页，共16页 C. 该匀强电场的场强大小𝐸= 200 𝑉/𝑚

D. 该匀强电场的电场线垂直于BF连线，且指向A

14. 如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30𝑉.实线是一带电的粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01𝐶，在a点处的动能为0.5𝐽，则该带电粒子( )

A. 在b点处的动能为零 B. 在b点处的电势能为0.3𝐽

C. 一定是带正电 D. 在c点处的动能为0.4 𝐽

15. 如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场。两极板间相距为𝑑.一带负电的微粒从上板M的边缘以初速度𝑣0射入，沿直线从下极板N的边缘射出。已知微粒的电荷量为q、质量为m。下列说法正确的是( )

A. 微粒运动的加速度为0 B. 微粒的电势能减小了mgd

C. 两极板间的电势差为𝑚𝑔𝑑𝑞 D. M极板的电势高于N极板的电势

16. 如图所示，实线和虚线分别展示了等量异种点电荷的电场线和等势线，在电场中有A、B、C、D四个点，则( )

第8页，共16页 A. A点和B点的场强等大、反向

B. C点和D点的场强同方向，但大小不等

C. A点和B点的电势一样高

D. 一个电子由A点运动到C点电势能增大

三、计算题

17. 如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方与Q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点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为34𝑔，试求：

(1)此电荷在B点处的加速度。

(2)𝐴、B两点间的电势差(用Q和h表示)。

第5页，共16页 18. 把一个带电荷量为2×10−8𝐶的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10−6𝐽；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10−6𝐽，取无限远处电势为零。

(1)求A点的电势；

(2)求A、B两点的电势差；

(3) 2×10−5𝐶的负电荷在A点的电势能

19. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以点电荷+𝑄为圆心的某一个圆周交于B、C两点，质量为m，带电荷量为−𝑞的小环从A点由静止下滑，已知𝑞≪𝑄，𝐴𝐵=ℎ，小环到达B点时，速度为√3𝑔ℎ，求：

(1)小环由A到B过程中，静电力对小环做的功；

(2)𝐴，C两点间的电势差𝑈𝐴𝐶等于多少?

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20. 有一个带电量𝑞 = −3.0×10−6𝐶的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6.0×10−4𝐽，从B点移到C点时，电场力做功9.0×10−4𝐽。试问：

(1)𝐴、B、C三点之间的电势差𝑈AB、𝑈BC各是多少？

(2)若规定B点电势为零，该电荷在A、C两点的电势能𝐸𝐴和𝐸𝐶分别是多少？

第5页，共16页 答案和解析

1.【答案】A

【解答】

𝐴𝐷.𝑎、b两点电势差𝑈𝑎𝑏=𝑊𝑎𝑏𝑞=−8𝑒𝑉−𝑒=8𝑉，故A正确，D错误；

B.电子由a点移到b点，克服电场力做功8eV，电子的电势能就增加了8eV，故B错误；

C.电场强度的方向不一定由a指向b。故C错误。

故选A。

2.【答案】C

【解答】解：A、等量异号电荷形成的电场线和等势面如图所示，结合题图中对应的几何关系可知，a靠近负电荷，而b靠近正电荷，则可知，a点电势一定小于b点电势，故A错误；

BC、ab两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加，由图3可知，两点处的两分场强恰好相同，故合场强大小和方向一定相同，故B错误，C正确；

D、根据A中分析可知将负电荷从a点移到b点时，是从低点势移向高电势，因电荷带负电，故电势能减小，故D错误。

故选C。

3.【答案】C

【解答】

A.作出电场线如图，根据顺着电场线电势降低，知O点的电势最高，故A错误。

B.𝑥2点的电势低于𝑥1点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大，知带正电的点电荷在𝑥2点的电势能小于在𝑥1点的电势能，B错误；