重庆市高中物理人教版选修3-1第一章第5节电势差同步练习
高中人教版高二选修3-1第一章第5节电势差课时练习[答案解析]
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人教版高二选修3-1第一章第5节电势差课时练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．在电场中，A 、B 两点间的电势差为U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差为U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系为( )A ．φA >φB >φCB ．φA <φC <φBC ．φC >φA >φBD ．φC >φB >φA2．一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为 ( )A ．动能减小B ．电势能增加C ．动能和电势能之和减小D ．重力势能和电势能之和增加3．对于电场中的A 、B 两点，下列说法正确的是（ ）A ．电势差的定义式AB AB W U q=，说明A 、B 两点间的电势差AB U 与电场力做的功AB W 成正比，与检验电荷的电荷量q 成反比B ．A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力做的功C ．将1C 的电荷从A 点移到B 点，电场力做1J 的功，则这两点间的电势差为1VD ．若在电荷由A 点移到B 点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化量的负值不再等于电场力所做的功4．由电势差的定义式AB AB W U q=可以看出（ ） A ．电势差与电场力做的功成正比，与电荷量成反比B ．电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大C ．将1C 的负电荷从A 点移到B 点，电场力做了1J 的功，则1V AB U =D ．电场中两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功5．如图所示，三个等势面上有A 、B 、C 、D 四点，若将一正电荷由C 点移动到A 点，再由A 点移动到D 点，静电力做正功1W ；若该正电荷由C 点移动到B 点，再由B 点移动到D 点，静电力做正功2W .C 、D 两点的电势分别为C ϕ、D ϕ，则1W 与2W 、C ϕ与D ϕ的大小关系分别为（ ）A ．12W W > C D ϕϕ<B ．12W W <CD ϕϕ< C ．12W W = C D ϕϕ< D ．12W W = C D ϕϕ>6．在电场中将一带电荷量为61.510C q -=-⨯的点电荷从A 点移到B 点，电势能减少4310J -⨯，电场中C 点与A 点的电势差100V CA U =，将这一点电荷从B 点移到C 点，静电力做的功为（ ）A ．41.510J -⨯B ．41.510J --⨯C ．43.010J -⨯D ．43.010J --⨯ 7．如图所示，在带电荷量为v 的点电荷A 产生的电场中，将另一带电荷量为q 的点电荷从a 移到b 点，已知a 、b 两点到点电荷A 的距离分别为1r 、2r ，则在电荷移动过程中电场力做的功为（点电荷Q 产生的电场中的电势kQ rϕ=，r 为到点电荷的距离）（ ）A ．1211()kQ r r --B ．1211()kqQ r r -C ．1211()kqQ r r --D ．21kqQ r r --二、解答题8．有一带电荷量6310C q -=-⨯的点电荷，从电场中A 点移到B 点时克服静电力做功4610J -⨯，从B 点移到C 点时静电力做功4910J -⨯.（1）求A 与B 、B 与C 、C 与A 间的电势差；（2）取B 点为零电势点，求A 、C 两点的电势；（3）比较电荷在A 、C 两点的电势能的大小.9．在电场中有A 、B 两点，它们的电势分别为100V A ϕ=-，200V B ϕ=，把电荷量72.010C q -=-⨯的点电荷从A 点移到B 点，是电场力做功还是点电荷克服电场力做功？做了多少功？10．如图所示，质量0.1kg m =的带电小球用绝缘细线悬挂于O 点，处在水平向左的匀强电场中，电场范围足够大，场强500N /C E =，小球静止时细线与竖直方向的夹角37θ︒=，若某时刻将细线剪断，求此后2s 内电场力对小球做的功，sin370.6︒=，cos370.8︒=，g 取210m /s .11．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。
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高中物理学习材料第五节 电势差同步练习【基础知识训练】1.图13-6-1展示了电场中的三点A 、B 和C ，当在三点之间移动电荷时，会有（ ）A ．将同一电荷从A 点直接移到B 点，和从A 点经过C 点再移到B 点，电场力做功完全相同B ．将同一电荷从A 点加速移到B 点，和减速移到B 点，电场力做功完全相同C ．将不同电荷从A 点移到B 点，电场力做的功与电荷量的比值相同D ．将同一电荷从A 点直接移到B 点，和从A 点经过C 点，电场力做的功与电荷量的比值相同2.关于U AB = q W AB 和W AB = qU AB 的理解，正确的是（ ） A ．电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比B ．在电场中A 、B 两点移动不同的电荷，电场力的功W AB 和电量q 成正比C ．U AB 与q 、W AB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D ．W AB 与q 、U AB 无关，与电荷移动的路径无关3.图13-6-2展示了电场中的一条电场线和这条电场线上的两点A 和B ，则（ ）A ．B 点的场强一定比A 点的小B ．B 点的电势一定比A 点的低C ．将电荷从A 点移到B 点，电荷的电势能一定减小D ．在A 点的正电荷，只在电场力作用下，一定沿电场线运动到B 点4. 关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解，正确的是（ ）A ．U AB 表示B 点相对A 点的电势差，即U AB = φB − φAB ．U AB 和U BA 是不同的，它们有关系：U AB = −U BAC ．φA 、φB 都有可能有正负，所以电势是矢量D ．零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点5.在电场中，一个电子从A点移到B点，电场力做功30eV ，则A、B的电势差U AB等于，如果已知B点的电势为110V，则A的电势φA等于，如果规定A点为零电势点，则B点的电势φB等于。
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高中物理学习材料桑水制作第一章 第五节 电势差 同步习题（附详解答案）1.对于电场中A 、B 两点，下列说法正确的是( )A ．电势差的定义式U AB ＝W ABq，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B ．把正电荷从A 点移到B 点电场力做正功，则有U AB >0C ．电势差的定义式U AB ＝W ABq中，U AB 与移动的电荷量q 无关 D ．电场中A 、B 两点间的电势差U AB 等于把正电荷q 从A 点移动到B 点时电场力所做的功答案：BC解析：由电势差的定义可判定B 、C 正确2．如图所示为某一电场的电场线和等势面，已知φA ＝5V ，φC ＝3V ，ab ＝bc ，则( )A ．φb ＝4VB ．φb >4VC ．φb <4VD ．都可能 答案：C解析：本题答案是 C.在非匀强电场中，电场强度越大处，单位距离上的电势差值就越大．依题ab ＝bc ，所以U ab >U bc ，即φb <4V.3．如图所示，A 、B 为两等量异号点电荷，A 带正电，B 带负电，在A 、B 连线上有a 、b 、c 三点，其中b 为连线的中点，ab ＝bc ，则 ( )A ．a 点与c 点的电场强度相同B ．a 点与c 点的电势相同C ．a 、b 间电势差与b 、c 间电势差相等D ．点电荷q 沿A 、B 连线的中垂直线移动，电场力不做功 答案：ACD解析：由等量异种电荷形成的电场线分布和等势面的分布判断ACD 正确． 4．(2009·西安高二检测)一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线JK 穿过一匀强电场，a 、b 、c 、d 为该电场的等势面，其中有φa <φb <φc <φd ，若不计粒子的重力，可以确定( )A ．粒子带正电B ．从J 到K 粒子的电势能增加C ．该粒子带负电D ．粒子从J 到K 运动过程中的动能与电势能之和可能增加 答案：C 解析：由题意可知，带电粒子从J 移动到K 点，电势逐渐升高，该粒子只受电场力作用，所以该粒子必定带负电，从J 到K ，电场力做功，所以电势能降低，整个过程能量变化情况是：电势能转化为动能．根据能量守恒定律，动能和电势能的总和是不变的，所以C 对，A 、B 、D 错．5．有一个带电量q ＝－2×10－6C 的点电荷，从某电场中的A 点移到B 点，电荷克服电场力做6×10－4J 的功，从B 点移到C 点，电场力对电荷做8×10－4J 的功，则A 、C 两点的电势差为________V.答案：－100解析：电荷从A →B ，电场力做负功，从B →C ，电场力做正功，则U AC ＝W AC q ＝W AB ＋W BCq＝－6×10－4＋8×10－4－2×10－6V ＝－100V 6．如右图所示，虚线方框内有一匀强电场，A 、B 、C 为该电场中三点，已知：φA ＝12V ，φB ＝6V ，φC ＝－6V ，试在该虚线框内作出该电场的示意图，(画出几条电场线)，并要求保留作图时所用的辅助线．若将一个电子从A 点移到B 点，电场力做功多少电子伏？解析：要画电场线，先找等势面(线)．在图中连AC 、BC ，依题意知BC 的中点D 点电势必为零，AC 的13处F 点电势必为零．连FD 即为等势线，由电场线与等势面(线)垂直且由高电势指向低电势，可画出电场线如图所示．将一电子从A 移到B ，电场力做功为： W ＝－eU AB ＝－e ×(12－6)V ＝－6eV.7．(2009·苏州高二检测)一匀强电场，场强方向是水平的(如图)．一个质量为m 的带正电的小球，从O 点出发，初速度的大小为v 0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差．答案：12mv 20cos 2θ解析：设电场强度为E ，小球带电量为q ，因小球做直线运动，它受的电场力qE 和重力mg 的合力必沿此直线，如图qE ＝mgtan θ由图可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a ＝gsin θ，设从O 到最高点的路程为s ，v 20＝2as运动的水平距离为L ＝s cos θ 两点的电势能之差 ΔE p ＝qEL 由以上各式得ΔE p ＝12mv 20cos 2θ.1.(2009·河南宝丰一中高二检测)如图所示，在点电荷Q 的电场中，已知a 、b 两点在同一等势面上，c 、d 两点在同一等势面上，无穷远处电势为零．甲、乙两个带电粒子经过a 点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb ，乙粒子的运动轨迹为adb .由此可以判定( )A ．甲粒子经过c 点与乙粒子经过d 点时的动能相等B ．甲、乙两粒子带同种电荷C ．甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能D ．两粒子经过b 点时具有相同的动能 答案：CD2．如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是 ( )A ．AD 两点间电势差U AD 与AA ′两点间电势差U AA ′相等B ．带正电的粒子从A 点沿路径A ―→D ―→D ′移到D ′点，电场力做正功C ．带负电的粒子从A 点沿路径A ―→D ―→D ′移到D ′点，电势能减小 D ．带电粒子从A 点移到C ′点，沿对角线A ―→C ′与沿路径A ―→B ―→B ′―→C ′电场力做功相同答案：BD解析：在匀强电场中因AD 垂直于电场线，则φA ＝φD ，U AD ＝0，而U AA ′≠0，故A 错．因φD >φD ′，则从A ―→D ―→D ′移动正电荷电场力做正功，B 对．从A ―→D ―→D ′移动负电荷电场力做负功，电势能增加，C 错．电场力做功与路径无关只与两点间电势差有关，故D 对．3．如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带负电的粒子(不计重力)，在该区域内的运动轨迹，对于这轨道上的a 、b 、c 三点来说 ( )A ．粒子必先过a ，再到b ，然后到cB ．粒子在三点所受的合力F a ＝F b ＝F cC ．粒子在三点的动能大小为E k b >E k a >E k cD ．粒子在三点的电势能大小为E pb >E pa >E pc 答案：BD解析：该电场必为匀强电场，电场线垂直等势线向上，带负电的粒子所受电场力与电场线方向相反而向下，由做曲线运动的条件可知，粒子亦可先过c ，往b 再到a ，选项A 是错的，选项B 正确．粒子在运动过程中，电势能的增加等于动能的减少，则有E k c >E k a >E k b ，E pb >E pa >E pc ，所以选项D 正确，而选项C 是错的．4．两带电小球，电荷量分别为＋q 和－q ，固定在一长度为l 的绝缘杆两端，置于电场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕经过O 点垂直于杆的轴转过180°，则在此过程中电场力做功为 ( )A ．0B ．qElC ．2qElD ．πqEl 答案：C解析：杆顺时针转时电场力对两个电荷均做正功，所以W 总＝W 1＋W 2.由电场力做功与路径无关得：W 1＝qU ＝qEl ，W 2＝qU ＝qEl ，所以W 总＝2qEl .5．(2009·宣城市高二检测)如图所示，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v 0从曲面底端的A 点开始沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B 点的速度大小仍为v 0，则 ( )A ．电场力对小球做功为mgh ＋12mv 2B ．A 、B 两点的电势差为mgh qC ．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mg q答案：B6．如图所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m 的带电小球，另一端固定于O 点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放．已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，求小球经过最低点时细线对小球的拉力．答案：mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3－2cos θ1＋sin θ 解析：设细线长为l ，球的电荷量为q ，场强为E .若电荷量q 为正，则场强方向水平向右(如图所示)从释放点到左侧最高点，由动能定理得mgl cos θ－qEl (1＋sin θ)＝0若小球运动到最低点时的速度为v ，此时线的拉力为F ，由功能关系得12mv 2＝mgl －qEl由牛顿第二定律得 F －mg ＝m v 2l由上面各式得 F ＝mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3－2cos θ1＋sin θ 7．如图所示，光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B 、C 两点，圆心固定并有电量为＋Q 的点电荷，一质量为m ，电量为＋q 的环从杆上A 点由静止释放，已知AB ＝BC ＝h ，q ≪Q ，环沿绝缘杆滑到B 点时的速度v B ＝gh ，求A 、C 两点间的电势差及环达C 点时的速度．答案：mgh2q；3gh . 解析：环从A →B 由动能定理得mgh －qU AB ＝12mv 2B ① v B ＝gh ②由式①②解得U AB ＝mgh 2q③ 又因B 、C 处在同一等势面上，所以U AC ＝U AB ＝mgh 2q④ 环从A →C 由动能定理得mg ·2h －qU AC ＝12mv 2C ⑤由④⑤得v C ＝3gh .。
高中物理人教版选修3-1第一章第5节电势差同步练习
高中物理人教版选修3-1第一章第5节电势差同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共36分)1. （2分）下列说法中正确的是（）A . 在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；B . 电荷在场强为零处的电势能也为零；C . 在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；D . 在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零。
2. （2分） (2018高二上·覃塘月考) 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是（）A . 根据电场强度的定义式E=F/q,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q成反比B . 根据点电荷场强公式E=kQ/r2,E与Q成正比，而与r2成反比C . 根据电场力做功的计算式W=Uq，一个电子在1V电压下加速，电场力做功为1eVD . 根据电势差的定义式Uab=Wab/q，带电量为1C的正电荷，从a点移动到b点克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差为-1V。
3. （2分） (2019高一下·扬州期末) 如图所示，A、B为匀强电场中的两点，A、B间距离为L，A、B连线与电场线夹角为θ，场强为E，则A、B间的电势差为（）A . ELB . ELcosθC . ELsinθ4. （2分）(2017·杨浦模拟) 如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM ，φN ，φP ，φQ ，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）A . 直线a位于某一等势面内，φM＞φQB . 直线c位于某一等势面内，φM＞φNC . 若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D . 若电子由P点运动到Q点，电场力做负功5. （2分） (2019高一下·葫芦岛期末) 对于电场中确定的A、B两点，关于表达式，下列说法正确的是（）A . 电势差Uab随着电场力所做的功Wab变化而变化B . Wab随着检验电荷q运动路径不同而变化C . 检验电荷q的大小直接影响电势差Uab的大小D . 电势差Uab由电场决定，与电场力做功WAB及检验电荷q无关6. （2分） (2019高二上·哈尔滨月考) 匀强电场中的矩形abcd ，a点电势5V，b点电势-5V，c点电势-10V，则d点电势为（）B . -10VC . -20VD . 10V7. （2分）关于电动势，下列说法中正确的是（）A . 电压表接到电源两极时，测得的就是电动势B . 因电动势的单位和电势差相同，所以电动势实质上就是电势差C . 一个电动势为1.5V的电池接入电路时，若有1C的电荷量通过电路，就有1.5J的电能转变成化学能D . 一个电源的电动势的大小只由电源本身决定8. （2分） (2019高二上·南和月考) 在点电荷+Q形成的电场中有一点A，当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A . EPA＝﹣W， A＝B . EPA＝W， A＝﹣C . EPA＝W， A＝D . EPA＝﹣W， A＝﹣9. （2分） (2018高二上·牡丹江月考) 关于电场，下列说法正确的有（）A . 电荷处于电场中电势越高处，具有的电势能越大B . 正电荷逆着电场线移动，电势能增加C . 只在电场力作用下，正电荷一定向着电势低处运动D . 场强越大处，电势越高10. （2分） (2018高二上·抚顺期末) 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。
人教版物理选修3-1第一章第四、五节电势差练习题(附答案)
电势差练习一、选择题：1、在静电场中，下列说法正确的是（ ） A 、电场强度为零的点，电势一定为零B 、电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C 、电势降低的方向，一定是电场强度的方向D 、匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面2、a 、b 为电场中的两点，且a 点电势高于b 点电势，则可知（ ） A 、把负电荷从a 点移到b 点电场力做负功，电势能增加 B 、把正电荷从a 点移到b 点电场力做正功，电势能减少C 、无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D 、无论是否有电荷移动，a 点的电势能总是大于b 点的电势能3、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A 点运动到B 点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A 、B 两点电场强度A B E E 、及该电荷在A 、B 两点的电势能pA pB E E 、之间的关系为（ ）A B A B pA pB pA pB A E E B E E C E E D E E ==、、＜、、＞4、如图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B 过程中的速度图线如图(2)所示，则以下说法中正确的是( )A 、A 、B 两点的电场强度是A B E E < B 、A 、B 两点的电势是A B ϕϕ>C 、负电荷q 在A 、B 两点的电势能大小是pA pB E <ED 、此电场一定是负电荷形成的电场5、如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C 的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能减少了10－5J.已知A 点的电势为－10 V ，则以下判断正确的是( ) A 、粒子的运动轨迹如图中的虚线1所示 B 、粒子的运动轨迹如图中的虚线2所示 C 、B 点电势为零 D 、B 点电势为－20 V6、如图所示，虚线a 、b 、c 表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等.实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M 、N 是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（ ）A 、三个等势面中，a 的电势最高B 、对于M 、N 两点，带电粒子通过M 点时电势能较大C 、对于M 、N 两点，带电粒子通过M 点时动能较大D 、带电粒子由M 运动到N 时，加速度增大7、如图所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线，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AC 的中点，则有( ) A 、电子沿AC 运动时受到的电场力越来越小 B 、电子沿AC 运动时它具有的电势能越来越大 C 、电势A B C ϕϕϕ>> D 、电势差AB BC U U ＝8、如图所示，实线为一匀强电场的电场线，一个带电粒子射入电场后，留下一条从a 到b 虚线所示的径迹，重力不计.下列判断正确的是（ ） A 、b 点电势高于a 点电势B 、粒子在a 点的动能大于在b 点的动能C 、粒子在a 点的电势能小于在b 点的电势能D 、场强方向向左9、如图，三个等势面上有a 、b 、c 、d 四点，若将一正电荷由c 经a 移到d 点，电场力做正功W 1；若由c经b 移到d 点，电场力做正功W 2，则W 1与W 2，c 、d 两点电势c ϕ、d ϕ关系为（ ） A 、12W W ＞，c d ϕϕ> B 、12W W ＜，c d ϕϕ<C 、12W W ＝，c d ϕϕ< D 、12W W ＝，c d ϕϕ>10、如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为0―21C +的微粒在电场中只受电场力作用，由A 点移到B 点，动能损失0.1 J.若A 点电势为―10 V ，则下列判断正确的是（ ）①B 点的电势为10 V ②电场线方向从右向左③微粒的运动轨迹可能是轨迹1 ④微粒的运动轨迹可能是轨迹2A 、①③B 、②④C 、②③D 、①④二、解答题：1、在竖直平面内有水平向右，场强为4E 110N /C =⨯的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端系一质量为0.04kg 的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，如图所示，若小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，试求： （1）小球的带电量Q ； （2）小球动能的最小值； （3）小球机械能的最小值.（取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g=10m/s 2）2、如图所示，匀强电场中，A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，把电荷量q=－2×10－10 C 的点电荷由A 点移动到B 点，电场力做功4.8×10－8 J ，再由B 点移到C 点电荷克服电场力做功4.8×10－8 J ，取B 点的电势为零，求A 、C 两点的电势及场强的方向.3、如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆与半径为R 的圆周交于B 、C 两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B 点为AC 的中点，C 点位于圆周的最低点.现有一质量为m 、电荷量为－q 、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A 点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g ，A 点距过C 点的水平面的竖直高度为3R ，小球滑到B 点时的速度大小为2gR .求：（1）小球滑至C 点时的速度的大小； （2）A 、B 两点间的电势差；（3）若以C 点作为参考点（零电势点），试确定A 点的电势.【答案与解析】 一、选择题：1、D解析：场强和电势在数值上没有必然的联系，所以AB 选项错误；场强的方向一定是电势降低的方向，反之则不成立，C 选项错误；故只有D 选项正确. 2、AB解析：由电场力的计算公式()ab a b W q ϕϕ=-及ab pa pb W E E =-知，选项A 、B 正确，CD 错误.3、AD解析：电荷在静电场中做匀加速运动，必受恒力作用，必是在匀强电场中运动，故A 正确；由能量守恒，动能大的地方电荷的电势能小，所以PA PB E E ＞，选项D 正确. 4、ABD解析：由v t －图知，负电荷q 做加速度增大的减速运动，故所受电场力变大，电场强度变大，B A E E >，A 对，又因电场力的方向在(1)图中向左，故电场线的方向为A →B ，则A B ϕϕ>，B 正确．又p E q ϕ＝，对负电荷q ，pA pB E <E ，C 错，根据电场线的方向和电场强度的特点知，此电场一定是负电荷形成的电场，D 对.5、AC解析：根据题意分析得：粒子只受到电场力，当它从A 点运动到B 点时动能减少了，说明它从A 点运动到B 点电场力做了负功，所以偏转的情况应该如轨迹1所示，因而选项B 错误；根据电场力做功W qU ＝，电势差W 10 V ABAB A B U qϕϕ＝＝－＝－，得0B ϕ＝，故C 正确.所以选A 、C. 6、CD解析：由于带电粒子做曲线运动，所受电场力方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以，由电场线的方指向电势降低的方向，故c b a ϕϕϕ>>，选项A 错.带正电粒子若从N 点运动到M 点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M 点运动到N 点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，故选项B 错.根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和不变，故粒子在M 点的动能较大，选项C 正确.由于相邻等势面之间电势差相等，因N 点等势面较密，则N M E E ＞，即N M qE qE ＞.由牛顿第二定律知，带电粒子从M 点运动到N 点时，加速度增大，选项D 正确. 7、BC解析：由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷，越靠近点电荷，电场强度越大，所以电子沿AC 运动时受到的电场力越来越大，选项A 错；由电子只在电场力作用下由A 向C 运动时速度越来越小，可知电场力做负功，电子势能越来越大，选项B 正确；电子所受电场力方向沿CA 方向，即电场方向沿AC 方向，场源点电荷为负电荷，电势A 点最高，C 点最低，选项C 正确；由A 到C 电场强度增加，因为B 为AC 中点．所以U AB <U BC ，故D 错. 8、BC解析：如图，假设粒子从a→b ，则由曲线运动的特点，粒子速度方向和受力方向可确定.由于粒子电性未知，不能确定场强方向，也不能判断电势高低.由于电场力F 做负功，故动能减小.假设粒子从b→a ，可得出同样结论.9、D解析：01cd c a d W qU →→=：＞，因为q ＞0，所以0cd U ＞，即c d ϕϕ>.2cd c b d W qU →→=：，所以12W W =，故D 正确. 10、C解析：正电荷只在电场力作用下从A 运动到B ，动能损失0.1 J ，则电势能增加0.1 J ，A B ϕϕ<，且电场力做功为W AB =－0.1 J ，所以20.1V 10V 10AB AB A B W U q ϕϕ--=-===-，由于10V A ϕ=-，所以0B ϕ=，①错.由于正电荷从A 向B 运动时电场力做负功，所以，正电荷所受电场力方向为沿电场线向左，则电场线的方向为从右向左，②对.由于微粒只受电场力作用做曲线运动，则电场力一定指向它运动轨迹的内侧，所以，它的运动轨迹应为1，而不是2，故③对，④错.应选C.二、解答题：1、(1) 5310Q C =⨯－(2) 2min 10.52K B E mv J ==(3)1.54J 解析：（1）因为0tan 37EQ mg =，所以得到：0tan 37mg Q E=，代入数据得：5310Q C =⨯－.（2）由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力.在圆上各点中，小球在平衡位置A 点时的势能（重力势能和电势能之和）最小，在平衡位置的对称点B 点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B 点的动能最小，在B 点，小球受到的重力和电场力，其合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳的拉力恰为零，有：22B 010.5,,0.5cos372K B mv mg F N F E mv J L =====合而所以 （3）由于总能量保持不变，即E k +E PG +E PE =恒量.所以当小球在圆上最左侧的C 点时，电势能E PE 最大，机械能最小.由B 运动到A ，002sin372KA KB W qEL J E E +==-合力＝2m gLcos 37，又KB E J ＝0.5，总能量.KA E E =25J =，由C 运动到A ，电场力做功··0.E E W F L 1sin3796J +︒＝（）＝，即电势能减少0.96J ，所以C 点的机械能为.0..25J 96J 154J -＝. 2、240V A C ϕϕ==-，电场方向垂直于AC ，指向左下方 解析：把电荷从A 点移到B 点，由ABAB W U q=得： 8104.810V 240V 210ABU --⨯==--⨯， 240V A B A ϕϕϕ-==-把电荷从B 点移到C 点，8104.810V 240V 210BC BCW U q ---⨯===-⨯ 240V B C C ϕϕϕ-=-=，则240V C ϕ=-因为A C ϕϕ=，即A 、C 在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC ，指向左上方.3、（1）7C v gR （2）B /(2)A U mgR q =- （3）/(2)A mgR q ϕ=-解析：（1）因为B 、C 两点电势相等，故小球从B 到C 的过程中电场力做的总功为零.由几何关系可得BC 的竖直高度BC h 3R /2=根据动能定理有 223/2/2/2C B mg R mv mv ⨯=-解得C v （2）小球从A 到B ，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有2B B 1.5/2A mg R qU mv ⨯-=解得 B /(2)A U mgR q =-（3）B 、C 在同一等势面上，B =A C ϕϕϕ<、0C ϕ=，所以/(2)A AC AB U U mgR q ϕ===-.。
1.5 电势差(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练
1.5电势差同步训练一、单选题(共30分)1．(本题3分)如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b ．下列表述正确的是 （ ） A ．该电场是匀强电场B ．a 点的电场强度比b 点的大C ．b 点的电场强度比a 点的大D ．正电荷在a 、b 两点受力方向相同2．(本题3分)如图所示，虚线a 、b 、c 、d 、e 是电场中的一组平行等差等势面，实线是一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M 、N 、P 、Q 分别为运动轨迹与等势面的交点，下列判断正确的是（ ）A ．图中等势面a 的电势最高B ．粒子在电场中做变加速运动C ．粒子经过Q 点的动能大于P 点的动能D ．粒子在M 点的电势能比Q 点的大3．(本题3分)关于U AB ＝AB W q和W AB ＝qU AB 的理解，正确的是（ ） A ．电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q 成反比B ．在电场中A 、B 两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时W AB 较大C ．U AB 与q 、W AB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D ．W AB 与q 、U AB 无关，与电荷移动的路径无关4．(本题3分)在某电场中，A 、B 两点间的电势差AB U =60 V ，B 、C 两点间的电势差BC U =–50 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系是A ．ABC ϕϕϕ>>B ．AC B ϕϕϕ<< C ．A C B ϕϕϕ>>D ．C B A ϕϕϕ>>5．(本题3分)如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷–Q （Q >0）为球心的球面上，c 点在球面外，则（ ）A ．a 点场强的大小比b 点大B ．b 点场强的大小比c 点小C ．a 点电势比b 点高D ．b 点电势比c 点低6．(本题3分)如图所示，真空中有直角坐标系xOy ，在x 轴上固定着关于O 点对称的等量异号点电荷+Q 和-Q ，C 是y 轴上的一个点，D 是x 轴上的一个点，DP 连线垂直于x 轴，两点的电势分别为φD 和φP ，场强分别为E D 和E P 。
人教版高二物理选修3-1第一章 1.5电势差 同步课时作业
qL
D.若W1 = W2 ,则 a, M 两点之间的电势差一定等于 b, N 两点之间的电势差 5.如图所示,A、B、C 是平行纸面的匀强电场中的三点,它们之间的距离均为 L,电荷量 q=-1.0×10-5C 的电荷由 A 移到 C 电场力做功 W1=4.0×10-5J,该负电荷由 C 移到 B 电场力做功 W2=-2.0×10-5J,若 B 点电势为零,以下说法正确的是( )
电势差为（ ）
A． 3.0 104V
B．1.0 104V
C． 4.0 104V
D． 7.0 104V
11.如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为 l 的轻质绝缘细绳一端固定
在 O 点，另一端连接一质量为 m 、电荷量为 +q 的小球(可视为质点)，初始时小球静止在电
3/8
场中的 a 点，此时细绳拉力为 2mg，g 为重力加速度。若小球在 a 点获得一水平初速度 va ， 使其恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则( )
m 确；因 AB 是等量异种电荷连线的中垂线,可知 AB 是等势线，即 UAB=0,从 A 运动到 B 小物块
所受电场力做功为零，故 C 错误,D 正确.
10.答案：A
解析：由动能定理W总 = Ek ,即W电 + W其他 = Ek ,得
W电 = Ek − W其他 = 8.0 10−5 J − 2.0 10−5 J = 6.0 10−5 J ,又由Uab = W电 / q ,得Uab = 3.0 104V ,
最后静止，则运动过程中摩擦力始终大于重力，从 A 到 O 的过程中，电场强度增大，则物块
所受电场力增大，由于物块在水平方向上受力平衡,可知墙壁的弹力增大，则物块所受滑动 摩擦力增大，根据 a = f − mg 知，加速度增大，从 O 到 B 的过程中，电场强度减小，则物块
(同步)高中物理人教版选修3-1第一章第5节电势差同步练习A卷
高中物理人教版选修3-1第一章第5节电势差同步练习A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共36分)1. （2分） (2020高一下·汉川期末) 在其空中M、N两点分别放有异种点电荷＋2Q和－Q，以MN连线中点O 为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分，b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法正确的（）A . a、b、c、d四点电场强度的大小关系是Ea＞Ec ， Eb＝EdB . a、b、c、d四点电势的关系是φa＜φc ，φb＝φdC . 在MN的连线上，O点的电场强度最小D . 将带负电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能始终不变2. （2分） (2020高二上·太原月考) 如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。
下列表述正确的是（）A . 该电场是匀强电场B . a点的电场强度比b点的大C . b点的电场强度比a点的大D . 正的试探电荷在b点的电势能比在a点的大3. （2分） (2018高二上·临汾月考) 将一正电荷从无穷远处移向电场中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5.0×10-9J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系（）A . φM＜φN＜0B . φN＜φM＜0C . φN＞φM＞0D . φM＞φN＞04. （2分） (2017高二上·珠海期末) 如图所示，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为aA、电势能为EPA；在B点的加速度为aB、电势能为EPB ．则下列结论正确的是（）A . 粒子带正电，aA＞aB ， EPA＞EPBB . 粒子带负电，aA＞aB ， EPA＞EPBC . 粒子带正电，aA＜aB ， EPA＜EPBD . 粒子带负电，aA＜aB ， EPA＜EPB5. （2分） (2020高二上·大庆期中) 下列各物理量中，与检验电荷有关的量是（）A . 电场强度EB . 电势C . 电势能D . 电势差U6. （2分） (2020高二上·哈尔滨月考) 下列物理量中哪个量与检验电荷有关（）A . 电场强度B . 电势C . 电势能D . 电势差7. （2分） (2019高二上·浙江期末) 如图所示，真空中有两个点电荷Q1=4×10-8C和Q2=1×10-8C分别固定在x坐标轴的x=0cm和x=6cm的位置上。
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重庆市高中物理人教版选修3-1第一章第5节电势差同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共36分)1. （2分） (2017高二上·吉林期中) 某电场电场线和等势面如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为φa=50V，φb=20V，那么a、b连线的中点C的电势值φC为（）A . φC=35VB . φC＞35VC . φC＜35VD . φC=15V2. （2分） (2017高二上·城关期末) 有一电场的电场线分布如图所示，场中A、B两点的电场强度和电势分别用EA、EB和φA、φB表示，则有（）A . EA＞EB ，ψA＞ψBB . EA＜EB ，φA＜φBC . EA＞EB ，φA＜φBD . EA＜EB ，φA＞φB3. （2分） (2018高一下·集宁期末) 关于静电场的等势面，下列说法正确的是（）A . 两个电势不同的等势面可能相交B . 电场线与等势面处处相互垂直C . 同一等势面上各点电场强度一定相等D . 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功4. （2分）如图所示，abcd是一矩形的四个顶点，且ab=cd=20cm，ad=bc=40cm，电场线与矩形所在平面平行，已知a点电势为7V，b点电势为13V，则（）A . 场强大小一定为E=30V/mB . cd间电势差一定为6VC . 场强方向一定由b指向aD . c点电势可能比d点低5. （2分） (2017高二上·嘉峪关期中) 关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中可能正确的是（）A . 电场强度大的地方，电势一定高B . 电场强度不变，电势也不变C . 电场强度为零处，电势一定为零D . 电场强度比较小，电势比较高6. （2分） (2018高二上·覃塘月考) 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是（）A . 根据电场强度的定义式E=F/q,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q成反比B . 根据点电荷场强公式E=kQ/r2,E与Q成正比，而与r2成反比C . 根据电场力做功的计算式W=Uq，一个电子在1V电压下加速，电场力做功为1eVD . 根据电势差的定义式Uab=Wab/q，带电量为1C的正电荷，从a点移动到b点克服电场力做功为1J，则a、b两点间的电势差为-1V。
7. （2分）如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c。
a、b间的距离等于b、c 间的距离。
用和分别表示三点的电势和场强，可以判定（）A .B .C .D .8. （2分）点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）A . a、b两点的场强一定相等B . 该点电荷一定沿等势面移动C . 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D . a、b两点的电势一定相等9. （2分） (2019高三上·屯溪月考) 如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象，一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是（）A . x1和x2处的电场强度均为零B . x1和x2之间的场强方向不变C . 粒子从x=0到x=x2过程中，电势能先增大后减小D . 粒子从x=0到x=x2过程中，加速度先减小后增大10. （2分） (2019高二上·哈尔滨月考) 匀强电场中的矩形abcd ，a点电势5V，b点电势-5V，c点电势-10V，则d点电势为（）A . 0B . -10VC . -20VD . 10V11. （3分）(2017·天津) 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB ，电势能分别为EpA、EpB。
下列说法正确的是A . 电子一定从A向B运动B . 若aA>aB ，则Q靠近M端且为正电荷C . 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpBD . B点电势可能高于A点电势12. （2分） (2016高三上·正定期中) 图甲中的直线为一静电场中哦电场线（方向未标出），现一不计重力的带负电粒子从电场线上的M点沿电场线运动至N点，假设粒子仅受电场力作用，图乙描述了该粒子速度的平方随其位移的变化规律．则（）A . 粒子在M点所受的电场力小于在N点所受的电场力B . 该电场线上的电场方向由N点指向M点C . 粒子由M点向N点运动的过程中，电场力做负功D . 粒子在N点的电势能大于在M点的电势能13. （2分）如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点.不计重力，下列表述正确的是（）A . 粒子在M点的速率最大B . 粒子所受电场力沿电场方向C . 粒子在电场中的加速度不变D . 粒子在电场中的电势能始终在增加14. （3分） (2019高二上·广州期中) 现有两个边长不等的正方形，如图所示，AB=2ab且Aa、Bb、Cc、Dd 间距相等。
在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正电荷和负电荷，若取无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（）A . O点的电场强度为零B . O点的电势为零C . b、c两点电势均为零D . a、d两点场强相同15. （3分） (2017高二上·黑龙江期中) 下列物理量中哪些与检验电荷无关（）A . 电场强度EB . 电势φC . 电势能EPD . 电场力F16. （3分） (2016高二上·临川期中) 如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的过程中，力F做功32J，金属块克服电场力做功8J，金属块克服摩擦力做功16J，重力势能增加18J，则在此过程中金属块的（）A . 动能减少10JB . 电势能增加24JC . 机械能减少24JD . 内能增加16J二、填空题 (共2题；共4分)17. （2分） (2018高一下·北京期末) 在某电场中将5.0×10-8C的电荷由A点移到B点，电场力做6.0×10-3J 的功， A、B两点间的电势差________ V；规定B的电势为零，把电量为2.5×10-8C的负电荷放在A处，该负电荷在A处的电势能为 ________J18. （2分）(2017·南通会考) 如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=________，AB两点间的电势差UAB=________．三、计算题 (共4题；共50分)19. （15分） (2018高二上·昌平期末) 某静电场的等势面如图所示，A、B、C分别为等势面上的三个点，其电势分别为10V、8V和6V。
（1）在图中画出电场线的大致分布；（2）若将一电子（电荷量为e）从A点移到C点，求电场力做的功W及电势能的变化量ΔEP；（3）若另一电子仅在电场力的作用下从A点经B点运动到C点，且已知经过B时的动能为10eV，求电子到达C点时的动能EKC。
（提示：在研究微观粒子时常用电子伏特(eV)做能量的单位。
1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能）20. （10分） (2018高二上·临汾月考) 如图所示，平行带电金属板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1．2×102V/m，板间距离d＝5 cm，电场中C到A板和D到B板的距离均为0．5 cm，B板接地，求：（1） C、D两点的电势及两点间的电势差各为多少；（2）将点电荷q＝2×10－2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功。
21. （10分） (2019高二上·鹤岗期中) 如图所示，在匀强电场中，电荷量的正点电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是．已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab=20cm，∠a =37°，∠c =90°，，求：（1） a、b两点的电势差；（2）匀强电场的电场强度.22. （15分） (2018高二上·葫芦岛期末) 一个电量的正点电荷放在匀强电场中的A点，它受到的电场力是 N，则：（1）此电场的电场强度是多大？（2）此电荷只在电场力作用下从静止开始移动了0.5m而到达B点，到达B点时电荷的动能有多大？（3） A、B两点间的电势差是多少？参考答案一、选择题 (共16题；共36分)1-1、答案：略2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、答案：略12-1、13-1、14-1、15-1、16-1、二、填空题 (共2题；共4分) 17-1、答案：略18-1、三、计算题 (共4题；共50分) 19-1、答案：略19-2、19-3、答案：略20-1、答案：略20-2、答案：略21-1、21-2、答案：略22-1、22-2、答案：略22-3、。