高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差习题ppt课件

第十章　2　

一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)

1．(2022·上海市金山中学高二上学期期中)关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是(　B　)

A．电势差是矢量，电场力做的功是标量

B．在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零

C．在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大

D．在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零

解析：电势差是标量，电场力做功也是标量，故A错误；根据UAB＝知，在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零，故B正确；两点间的电势差与移动的电荷量无关，由电场本身决定，故C错误；根据UAB＝知，电场力做正功，电势差不一定大于零，若电荷带负电，电势差小于零，故D错误。

2．如图所示，正点电荷电场中有A、B两点，将一电荷量为q＝＋3.2×10－19 C的试探电荷从电场中的A点移至B点，电场力做功为W＝6.4×10－20 J，则A、B两点间的电势差U等于(　B　)

A．0.5 V　　　　  B．0.2 V

C．5 V  D．2 V

解析：UAB＝＝ V＝0.2 V，所以选项A、C、D错误，选项B正确。

3．关于单位电子伏特(eV)的理解，正确的是(　D　)

A．是电压的单位 B．1 eV＝1.6×10－19 V

C．1 J＝1.6×10－19 eV D．1 J＝6.25×1018 eV

解析：电子伏特是能量的单位，1 eV代表一个电子电压改变(升高或降低)单位伏特时其能量的改变量；所以1 eV＝1.60×10－19 J，或1 J＝6.25×1018 eV，故ABC错误，D正确。

4．(2022·陕西武功县教育局教育教学研究室高二期中)如图所示，三条等势线上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，静电力做正功W1，若由c经b移到d，静电力做正功W2，则下列说法正确的是(　D　)

A．W1＞W2，φ1＞φ2  B．W1＜W2，φ1＜φ2

C．W1＝W2，φ1＜φ2  D．W1＝W2，φ1＞φ2

解析：正电荷由c经a移到d点，电场力做功为W1＝qUcd，由c经b移到d点，电场力做功为W2＝qUcd，则有W1＝W2，电场力对正电荷做正功时，电势降低，则φ1＞φ2＞φ3，故D正确，ABC错误。

5．(2022·广东龙门县高级中学高二开学考试)雷雨天一避需针周围电场的等势面分布情况如图所示。在等势面中有a、b、c三点，其中a，b两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是(　C　)

A．c点的电场强度大于b点的电场强度

B．a点的电场强度与b点的电场强度相同

C．将正电荷从a点移动到b点过程中电场力总功为零

D．将负电荷从b点移动到c点，负电荷的电势能减小

解析：因为b点的等差等势面比c点密集，可知b点场强大于c点场强，故A错误；电场线与等势面垂直，根据对称性可知a、b两点的场强大小相等，但方向不同，故B错误；ab在同一个等势面上，将正电荷从a点移动到b点过程中电场力不做功，故C正确；因为b点的电势高于c点，将负电荷从b点移动到c点过程中电场力做负功，电势能增加，故D错误。

6．(多选)(2022·陕西西工大附中高二上学期月考)如图所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较(　CD　)

A．WAB＞WAC  B．WAD＞WAB

C．WAC＝WAD  D．WAB＝WAC

解析：点电荷的等势面为同心球面，故B、C、D三点位于同一等势面上，故UAB＝UAC＝UAD，将同一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点，由功的计算公式W＝qU可得电场力做功相同，故选C、D。

二、非选择题(共18分)

7．(18分)(2022·四川攀枝花第十五中学高二期中)如图所示，a、b为电场中同一电场线上的两点，两点的电势分别为φa＝8 V，φb＝6 V。将一个电荷量为1.6×10－19 C的质子放在电场中的a点。

(1)该质子在a点具有的电势能为多少？

(2)该质子从a点运动到b点，电场力做功为多少？

答案：(1)1.28×10－18 J　(2)3.2×10－19 J

解析：(1)该质子在a点具有的电势能为

Epa＝qφa＝1.28×10－18 J。

(2)该质子从a点运动到b点，电场力做功

Wab＝qUab＝3.2×10－19 J。

一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)

1．(2022·内蒙古包头市第四中学高二阶段练习)电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为8.0×10－9 J。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　)

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＝4.0 V

D．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J

解析：沿着电场线电势逐渐降低，由图可知，A点的电势小于B点的电势，由题意知A点的电势能大于B点的电势能，可知该电荷为负电荷，故A正确，B错误；把电荷从A移到B，电势能减少了1.2×10－8 J－8.0×10－9 J＝4×10－9 J，电场力做功为4×10－9 J，AB两点的电势差UAB＝＝＝－4 V，故CD错误。

2．(2021·辽宁高三学业考试)某带电体周围分布的电场线或等势面的剖面图如图所示，其中a、c是同一条实线上的两点，b是另一条实线上的一点，则(　D　)

A．图中实线是电场线

B．b点的电势一定高于c点的电势

C．a、c两点电场强度的方向可能相同

D．将同一试探电荷依次放在a、b、c三点上，则在a点时试探电荷受到的电场力最大

解析：电场线一定从带电体表面出发或终止，图中实线应是等势线，A错误；带电体所带电荷电性未知，电场线方向未知，故无法判断b、c两点的电势高低，B错误；如果带电体带正电，c点场强向左而a点场强向右，同理如果带负电c点场强向右而a点向左，因此a、c两点电场强度的方向不同，C错误；a、b、c三点中，a点处等势线密度最大，故a点处电场强度最大，D正确。

3．(2022·四川宜宾二模)内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图，把岩盐晶体结构中相邻的四个离子放在圆弧的四个等分点，O点为圆心，A、B为两段圆弧的中点，且A、O、B在一条直线上，取无限远处电势为零，下列说法正确的是(　B　)

A．在A、O、B三点中，O点的电势最大

B．在A、O、B三点中，O点的电场强度最小

C．同一点电荷在A、B两点所受到的电场力相同

D．将一负点电荷从A点沿AOB直线移动到B点电势能增加

解析：由对称性可知，A、O、B三点电势相等，均为零，则将一负点电荷从A点沿AOB直线移动到B点电势能不变，选项AD错误；两个Cl－和两个Na＋在O点的场强叠加后为零，则O点的电场强度为零，最小，选项B正确；A、B两点场强等大反向，则同一点电荷在A、B两点所受到的电场力等大反向，选项C错误。

4．(2022·北京师大附属实验中学高二上学期期中)如图所示，a、b、c表示某点电荷产生的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa＝U，φb＝，φc＝。一带电粒子(所受重力不计)从等势面a上某点由静止释放后，经过等势面b时速率为v，则它经过等势面c时的速率为(　C　)

A．v  B．v

C．2v  D．4v

解析：带电粒子在运动过程中，只有电场力对粒子做功，根据动能定理得：

a→b过程，有：qUab＝mv2；

据题得：Uab＝φa－φb＝U－＝

联立得：q· ＝mv2  ①

a→c过程，有：qUac＝mv；

据题得：Uac＝φa－φc＝U－＝。

联立得：q·＝mv  ②

由①②可得：vc＝2v，故选C。

5．(多选)(2022·浙江省绍兴一中高二上学期期中)空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示。一个质量为m、电荷量为q，电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2。若A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是(　BC　)

A．A、B两点的电场强度和电势大小关系为EA＞EB、φA＜φB

B．若v1＞v2，则电场力一定做负功

C．A、B两点间的电势差为(v－v－2gh)

D．小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为mv－mv

解析：由电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，可知，EA＜EB，由顺着电场线的方向电势逐渐降低，可知，φA＞φB，故A错误；在小球运动的过程中，由动能定理得　mgh＋qU＝mv－mv，若v1＞v2，可知电场力做功W＝qU一定为负，故B正确；由上式得，A、B两点间的电势差U＝(v－v－2gh)，故C正确；电场力做功为W＝qU＝mv－mv－mgh。故D错误。

二、非选择题(共10分)

6．(10分) (2022·河北省邢台市内丘中学、临城中学、南宫中学高一下学期联考)如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和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g，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)。

答案：(1)3g　方向竖直向上　(2)－

解析：(1)这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在A点时mg－＝m·g，在B点时－mg＝m·aB，解得aB＝3g，方向竖直向上。

(2)从A到B过程，由动能定理得

mg(h－0.25h)＋qUAB＝0，

解得UAB＝－。