高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电势与等势面练习题

电势与等势面

1.关于等势面,下列说法正确的是 (　　)

A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功

B.等势面上各点的场强相等

C.等差等势面越密的地方,场强越大

D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面

【解析】选C。电荷在等势面上移动时受电场力作用,只是电场力与运动方向垂直,所以电场力不做功,故A错；等势面的疏密表示电场的强弱,等差等势面越密表示场强越强,故C对；但同一等势面上电场线疏密及方向可以不同,场强不一定相同,故B错；在任何的电场中电场线总是由高电势指向低电势,故D错。

2.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点的物理量不相同的是 (　　)

A.电场强度

B.同一电荷所受电场力的大小

C.电势

D.同一电荷具有的电势能

【解析】选A。电场强度、电场力都是矢量,有方向,在以点电荷为球心的球面上的各点,这两个量的大小相同但方向都不同,电势、电势能是标量,在球面上的各点上,同一电荷所具有的电势能以及电势都是相同的。

3.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是              (　　)

A.甲图:与点电荷等距的a、b两点

B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C.丙图:点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点

D.丁图:匀强电场中的a、b两点

【解析】选B。甲图中的a、b两点电势相同,场强的大小也相同,但是场强的方向不同,故选项A错误；乙图中的a、b两点电势相等,电场强度大小相等、方向都是水平向左,故选项B正确；丙图中的a、b两点电势相等,场强的方向垂直于平板,但是大小不同,故选项C错误；丁图中匀强电场中的a、b两点,a点电势低于b点,两点的场强大小和方向均相同,故选项D错误。

4.如图所示,实线表示某电场的电场线,虚线表示等势线,A、B、C 是电场中的三点,下列关于电场强度 E和电势φ的大小关系正确的是              (　　)

A.EA<EC　　　 B.EB>EA

C.φA>φC   D.φB>φA

【解析】选D。电场线的疏密程度反映场强的大小,A处电场线最密,场强最大,则有EA>EB,EA>EC,故A、B错误；沿电场线方向电势越来越低,则知φB>φA,因φB=φC,所以φC>φA,故C错误,D正确。

5.如图所示,在点电荷Q形成的电场中,把一个q=-2×10-8 C的点电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点,电场力做功分别为6.0×10-7 J,4.0×10-7 J,1.0×10-7 J。以无穷远处为电势零点,这三点的电势分别是多少?

【解析】由公式φ=及W=-ΔEp可知

φA= V=30 V

φB= V=20 V

φC= V=5 V。

答案:30 V　20 V　5 V