高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差优秀课后复习题

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【学习目标】
1、知道电势差概念，知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系。
2、推导静电力做功跟电势差的关系式，会用公式WAB=qUAB计算静电力所做的功。
3、理解等势面的概念。会画常见电场的等势面。通过论证等势面一定垂直于电场线，体会反证法在推理过程中的应用。
【学习重难点】
学习重点：静电力做功公式WAB=qUAB的具体应用。
学习难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号物理意义的理解。
【知识回顾】
1、重力做功与物体运动的路径__________，只与__________有关。重力势能的大小与零势能面的选择__________，重力势能变化量的大小与零势能面的选择__________。重力势能的计算式：__________。
2、静电力做的功与____________________有关，但与电荷经过的路径__________。
3、电荷在电场中具有的势能叫__________，用符号__________表示。
4、电荷在电场中某一点的__________与它的__________之比称为电势，用__________表示，定义式是：__________。
国际单位是__________（符号：__________）。由定义式可知，1V＝1__________。
5、功的计算式：__________。动能定理的表达式：__________。
【自主预习】
1、电场中两点电势之间的差值叫做__________，用__________表示，单位是__________，UBA=__________。电势差是__________，其正负不表示__________，表示____________________。
2、电势差与零电势点的选取__________。电场中两点间的电势差，由__________及__________决定。
3、在电场中，电势相同的各点构成的面叫做__________。
在等势面上移动电荷时，静电力__________。
电场线跟等势面__________，且由__________指向__________。
两个相邻等势面间的电势差是相等的，这样的等势面叫做__________。等差等势面密的地方场强__________，等差等势面稀疏的地方场强__________。
【课堂探究】
思考1：①如图所示，分别选取地面和B所在的平面为参考平面，A、B两点的高度差是否改变？
②选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否改变？
③影响重力做功大小的是A、B两点的高度值，还是A、B两点之间高度的差值呢？
思考2：如图，某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？
第一部分 电势差
电场中两点电势之间的差值叫做__________，也叫__________，用__________表示。
思考1：怎样计算电势差？
思考2：电势差是矢量还是标量？
对电势差的几点理解：
描述电势差时，必须指明是__________之间的电势差，如UAB或UBA。
电势差与零电势点的选取__________。
电场中两点间的电势差，由__________及__________决定。
电势差的正负不表示__________，表示____________________。
推论：UAC＝__________
思考3：电荷q从A点移动到B点，求电场力做的功？
思考4：如果认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值决定，你认为这种想法正确吗？
思考5：电势差与电势有何联系、区别？
应用UAB=WABq或WAB=qUAB时，
若加下标，WAB、q、UAB都有__________，计算时都要带__________。
若不加下标，将各物理量均取__________代入，然后再由题意分析判断____________________或____________________。
思考6：静电力做功的常用求法有哪些？
【例题】在匀强电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.6 ×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。
（1）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点最低？
（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点，电场力做多少功？
（4）根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。
思考7：根据以上例题第（4）问的结果，定性画出了电场分布的示意图，标出了A、B、C三点可能的位置。“可能”说明还有其他位置符合要求，这些位置在哪里呢？
如图，设A不动，能不能再找出一个位置B′，让点电荷从A移动到B′静电力做的功与点电荷从A移动到B静电力做的功相等？
第二部分 等势面
在电场中，电势相同的各点构成的面叫做__________。
思考1：以下电场的等势面各是怎样的？
思考2：等势面有何特点？
【自我测评】
1．（2023秋·吉林辽源·高二校考阶段练习）关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是（ ）
A．UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φA
B．φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量
C．UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB＝－UBA
D．电势零点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点
2．（2022·北京·汇文中学高一期末）如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP和φQ。一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则（ ）
A．若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功
B．若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功
C．直线c位于某一等势面内，φMφN
3．（2022·湖北·宜城市第一中学高一阶段练习）空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线，虚线为其等势线（相邻等势面间的电势差相等），A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（ ）
A．A点和B点的电势相同B．C点和D点的电场强度相同
C．正电荷从A点移至B点，静电力做正功D．负电荷从C点移至D点，电势能增大
4．（2022·高二课时练习）某棵大树被雷电击中：此时以大树为中心的地面上形成了电场，该电场中三个等势面分布及电场中M、N两点的位置如图所示，虚线是一组等间距同心圆，M、N两点在同一半径上。下列说法正确的是（ ）
A．M点比N点电势低
B．电场强度的方向由N点指向M点
C．M、N两点间的电势差为50kV
D．电子由M移到N点，电场力做功50keV
5．（2022秋·高二校考课时练习）等间距虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。两带电粒子M、N沿着a、d等势面射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M带正电，不计粒子重力，则（ ）
A．N带负电
B．等势面a的电势低于等势面b的电势
C．运动过程中，带电粒子M的电势能逐渐减小
D．运动过程中，带电粒子N的动能逐渐减小
6．（2023秋·吉林白山·高三抚松县第一中学校考期末）在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其电场中的电势φ在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．Q1为负电荷，Q2为正电荷
B．Q1电量小于Q2的电量
C．x1处的电场强度为零
D．电量为−q的检验电荷从x2位置移到无穷远的过程中，电场力做功为qφ0
【学后反思】
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________比较
电势φ
电势差U
区别
定义
决定因素
相对性
联
系
数值关系
单位
标矢性
匀强电场
正点电荷电场
负点电荷电场
等量同种电荷电场
等量异种电荷电场