高三物理电势差电势试题答案及解析
高三物理电势差电势试题
高三物理电势差电势试题1.将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W1＝6×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移至无限远处，静电力做功W2＝7×10-9J，则M、N两点的电势φM、φN关系正确的是（）A．φN <φM<0B．φN>φM>0C．φM <φN<0D．φM>φN>0【答案】A【解析】由题意知，根据电场力做功，又，联立解得：，同理，，联立解得：，又因为W2大于W1，故φN<φM<0，所以A正确；B、C、D错误。
【考点】本题考查电场力做功、电势2.如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是A．粒子可能带负电B．粒子在P点的动能大于Q点动能C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力【答案】B【解析】根据等势线与电场线垂直可画出电场线，确定带电粒子运动所受电场力的方向偏向左侧，粒子在P点的动能大于Q点动能，选项B正确；由于带电粒子只受电场力，带电粒子运动时动能和电势能之和保持不变．根据A、B、C三条等势线的电势分别为3 V、5 V、7 V，可确定电场线方向偏向左侧，粒子带正电，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，选项A、C错误；由于P点所在处等差等势面疏，电场强度小，所以粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力，选项D 错误．3.如图所示，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于匀强电场中，一带电荷量为＋q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端时速度仍为v.则下列说法正确的是()A．小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能B．由上述条件可以求得A、B两点的电势差C．电场方向与AC垂直时，电场强度最大D．电场方向与斜面平行时，电场强度最小【答案】BD【解析】小球从A到B动能不变，重力势能增加量等于电势能减小量，所以A错误．由于重力做功与电场力做功大小相等，所以mgh＝qUAB ，A、B两点间电势差UAB＝，B正确．小球受重力、斜面的支持力和电场力作用，当电场力与重力沿斜面的分力相等，电场力沿垂直斜面方向的分力、重力沿垂直斜面方向的分力和支持力平衡时，小球就会做匀速运动，所以当电场力沿斜面向上时电场力有最小值，而电场力没有最大值，所以C错误，D正确．4.如图所示，在固定的带电小球A的正上方有一竖直的绝缘光滑细杆，细杆上套一个带电的小环，其内径略大于细杆的直径。
2025届高考物理一轮复习专题卷： 电势能与电势差(含解析)
2025届高考物理一轮复习专题卷： 电势能与电势差一、单选题1．某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价负电的灰尘颗粒组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。
在收集器中，带电颗粒入射时的最大动能为，金属板的长度为L ，金属板的间距为d ，且。
在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用。
要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为( )A.1600VB.800VC.400VD.200V2．如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）经过加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为Y .要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转极板的情况）( )A.增大偏转电压UB.增大加速电压C.增大偏转极板间距离D.将发射电子改成发射负离子3．一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V 、17V 、26V.下列说法错误的是( )6410eV ⨯100L d =0UA.电场强度的大小为B.坐标原点处的电势为1VC.电子在a 点的电势能比在b 点的低7eVD.电子从b 点运动到c 点，静电力做功为9eV4．质量为m 的带电滑块，沿绝缘粗糙斜面匀加速下滑，当带电滑块滑到有理想边界且方向竖直下的电场区域时，则关于滑块在电场中运动情况表述正确的是（已知滑块所受的静电力小于其重力）( )A.将加速下滑，且加速度的大小不变B.有可能匀减速下滑C.将加速下滑，且加速度的大小一定增大D.将加速下滑，且加速度的大小可能减小5．如图所示，在一固定正点电荷产生的电场中，另一正电荷q 先后以大小相等、方向不同的初速度从P 点出发，仅在电场力作用下运动，形成了直线PM 和曲线PN 两条轨迹，经过两点时q 的速度大小相等，则下列说法正确的有( )A.M 点比P 点电势高B.两点的电势不同C.q 从P 到M 点始终做减速运动D.q 在M 、N两点的加速度大小相等2.5V /cmM N 、M N 、6．如图所示，水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态.现将B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( )A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动7．电子秤在日常生活中扮演着重要角色，电子秤的种类有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图.称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移.则下列说法正确的是( )A.电容器的电容增大，带电荷量减小B.电容器的电容减小，带电荷量增大C.稳定后电流表仍有示数，两极板电势差增大D.稳定后电流表示数为零，两极板电势差不变8．一个带电粒子在点电荷的电场中仅在电场力作用下从A 点运动到B 点，轨迹如图所示，粒子的速度不断减小，则( )A.带电粒子与场源电荷带同种电荷B.带电粒子的加速度不断减小C.带电粒子的电势能不断增大D.带电粒子正靠近场源电荷9．如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至9.0kV 电压。
人教版高中物理必修三电势差课后习题答案及解析
电势差
课后习题答案及解析
1．在某电场中，已知 A、B 两点之间的电势差 UAB 为 20 V，q 为 − 2×10−9 C的电荷由 A 点移动到 B 点，静电力做的功是多少？电势能是增加还是减 少，增加或者减少多少？
解析：静电力做的功 WAB = qUAB = − 4×10−8 J。由于静电力做 负功，所以电势能增加，增加的电势能为 4×10−8 J。
2．在研究微观粒子时常用电子伏（eV）作为能量的单位。1 eV等于一个电子经过 1 V 电压加速后所增加的动能，那么，1 eV等于多少焦耳？
解析：一个电子的电荷量 e = 1.6×10−19 C，电子增加的动能 等于静电力做的功 W = qU = 1e×1 V = 1.6×10−19 C×1 V = 1.6×10−19 J，所以 1 eV = 1.6×10−19 J。
6V
8V
A 10 V
C
B
解析：电场线的大致分布如右侧图所示。
因为 φA = φB = 10 V，φC = 6 V，取 q = 1 C， 可得静电力所做的功为 WAB = qφA – qφB = q（φA – φB）= 0 WAC = qφA – qφC = q（φA – φC） = 1×（10 − 6）J = 4 J WBC = qφB – qφC = q（φB – φC）= 1×（10 − 6）J = 4 J 可见，静电力所做的功 WAC = WBC。
3．如图 10.2-4，回答以下问题。
（1）A、B 哪点的电势比较高？负电荷在哪点的电势能比较大？ （2）负电荷由 B 点移动到 A 点时，静电力做正功还是负功？ （3）A、B两点的电势差 UAB 是正的还是负的？ UBA 呢？
解析：因为电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势 面，所以由图10.2-4可知： （1）B 点的电势高于 A 点的电势。把负电荷由 A 点移到 B 点静电力做正功，电势能减少，负电荷在 A 点的电势能较 大。 （2）负电荷由 B 点移动到 A 点时，静电力做负功。 （3）UAB = φA – φB < 0，UBA = φB – φA > 0。
高考物理试题讲解第7章第2讲电势电势差
第七章 第2讲知识巩固练习1．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A 、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是( )A ．A 点的电场强度比B 点的大B ．小球表面的电势比容器内表面的低C ．B 点的电场强度方向与该处内表面垂直D ．将检验电荷从A 点沿不同路径移到B 点，电场力所做的功不同【答案】C【解析】由图可知，B 点的电场线比A 点的密集，所以B 点的电场强度比A 点的大，选项A 错误；沿着电场线电势降低，小球表面的电势比容器内表面高，选项B 错误；电场线的方向与等势面垂直，所以B 点的电场强度与该处表面垂直，选项C 正确；由于A 、B 两点在同一等势面上，因此电场力不做功，选项D 错误．2．(2018年衡阳模拟)如图所示，一个电荷量为－Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点．另一个电荷量为＋q 、质量为m 的点电荷乙，从A 点以初速度v 0沿它们的连线向甲运动，运动到B 点时速度为v ，且为运动过程中速度的最小值．已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f ，AB 间距离为L 0，静电力常量为k ，则下列说法正确的是( )A ．点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B ．点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小C ．OB 间的距离为kQq fD ．在点电荷甲形成的电场中，AB 间电势差U AB ＝fL 0＋12m v 2q【答案】C【解析】点电荷乙从A 点向甲运动的过程中，受向左的静电力和向右的摩擦力，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，所以加速度先减小后增大，选项A 错误；在小球向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小，选项B 错误；当速度最小时有f ＝F 库＝k Qq r 2，解得r ＝kQq f，选项C 正确；点电荷从A 运动至B 过程中，根据动能定理有U AB q －fL 0＝12m v 2－12m v 20，解得U AB ＝fL 0＋12m v 2－12m v 20q，选项D 错误． 3．(2019年杨浦一模)如图所示，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m ，处在水平向右的匀强电场中，在电场作用下，小球由最低点开始运动，经过b 点后还可以再向右摆动．如用ΔE 1表示重力势能的增量，用ΔE 2表示电势能的增量，用ΔE 表示二者之和(ΔE ＝ΔE 1＋ΔE 2)，则在小球由a 摆到b 这一过程中，下列关系式正确的是( )A ．ΔE 1＜0，ΔE 2＜0，ΔE ＜0B ．ΔE 1＞0，ΔE 2＜0，ΔE ＝0C ．ΔE 1＞0，ΔE 2＜0，ΔE ＜0D ．ΔE 1＞0，ΔE 2＜0，ΔE ＞0【答案】C 【解析】小球由最低点开始向右摆动，克服重力做功，其重力势能增大，重力势能的增量为正值，即ΔE 1＞0.电场力方向水平向右，电荷沿电场力方向发生了位移，电场力做正功，电势能减小，电势能的增量为负值，即ΔE 2＜0.由题知，小球从a 到b 的过程，动能增加，根据能量守恒定律可知，重力势能与电势能之和减小，则两者增量之和为负值，即ΔE ＜0.所以，ΔE 1＞0，ΔE 2＜0，ΔE ＜0.故选C ．4．(2019年陕西名校模拟)如图所示，半径为R 1的导体球，外套一个与它同心的导体球壳，球壳的内外半径分别为R 2和R 3，当内球带电量为Q 时，在带电球与球壳内表面之间的区域内存在电场，若用k 表示静电力常量，你可能不会计算该电场的能量，但你可根据其他方法判断下列电场能量E 的表达式中可能正确的是( )A ．E ＝Q 2k ⎝⎛⎭⎫1R 1－1R 2 B ．E ＝Q 22k ⎝⎛⎭⎫1R 1－1R 2 C ．E ＝Q 2k ⎝⎛⎭⎫1R 1＋1R 2 D ．E ＝Q 22k ⎝⎛⎭⎫1R 1＋1R 2【答案】B【解析】A、C中的单位为N·m/C，不是能量的单位，故A、C错误；B、D中的单位为N·m，为能量的单位，但当R1等于R2时，它们之间没有能量，故B正确，D错误．5．(2018年中山名校模拟)如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，在O正上方h高位置的A点与A′关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电环．则小球从点A到点A′过程中加速度(a)、重力势能(E p G)、机械能(E)、电势能(E p电)随位置变化的图像一定不正确的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零)()A B C D【答案】D【解析】圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，可知小球所受的电场力先增大后减小，方向竖直向上．由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大．小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小，故A是可能的．小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故B是可能的．小球从A到圆环中心的过程中，重力势能E pG＝mgh，小球穿过圆环后，E pG＝－mgh，根据数学知识可知，C是可能的．由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D一定不可能，故选D．6．(多选)(2019年昆山模拟)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E p随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3是直线段，则下列说法正确的是()A ．x 1处电场强度为零B ．x 2～x 3段是匀强电场C ．x 1、x 2、x 3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3D ．粒子在0～x 2段做匀变速运动，x 2～x 3段做匀速直线运动【答案】ABC【解析】根据电势能与电势的关系E p ＝qφ，场强与电势的关系E ＝－ΔφΔx ，得E ＝－ΔE p q Δx，由数学知识可知E p －x 图像切线的斜率等于ΔE p Δx ，x 1处切线斜率为零，则x 1处电场强度为零，故A 正确．由题图看出在0～x 1段图像切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x 1～x 2段图像切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x 2～x 3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动．故D 错误，B 正确．根据电势能与电势的关系E p ＝qφ，因粒子带负电，q ＜0，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有φ1＞φ2＞φ3，故C 正确．7．(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．M 在b 点的动能小于它在a 点的动能C ．N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能D ．N 在从c 点运动到d 点的过程中克服电场力做功【答案】ABC【解析】如题图所示，M 粒子的轨迹向左弯曲，则所受电场力向左，可知M 受到引力作用，故M 带负电；N 粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力向下，说明N 受到了斥力作用，故N 带正电，A 正确．由于虚线是等势面，故M 从a 到b 电场力对其做负功，动能减少，B 正确．d 和e 在同一等势面上，N 移动时不做功，电势能不变，C 正确．N 带正电，从c 到d ，电场力做正功，D 错误．综合提升练习8．如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点，固定电荷量为＋Q 的点电荷．一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点)，从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v .已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，P A 连线与水平轨道的夹角为60°，试求：(1)物块在A 点时受到轨道的支持力大小；(2)点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电势．【答案】(1)mg ＋33kQq 8h 2 (2)m 2q(v 20－v 2)＋φ 【解析】(1)物块在A 点受重力、电场力、支持力．分解电场力，由竖直方向受力平衡得F N ＝mg ＋kQq r 2sin 60°，又因为h ＝r sin 60°，由以上两式解得支持力大小为F N ＝mg ＋33kQq 8h 2. (2)从A 点运动到P 点正下方B 点的过程中，由动能定理得－qU ＝12m v 2－12m v 20， 又因为U ＝φB －φA ＝φB －φ，由以上两式解得φB ＝m 2q(v 20－v 2)＋φ. 9．一带电平行板电容器被竖直安放，如图所示，两板间距d ＝0.1 m ，电势差U ＝1 000 V ．现从平行板上A 处以v A ＝3 m /s 的速度水平向左射入一带正电小球(已知小球的电荷量q ＝10－7 C ，质量m ＝0.02 g)，一段时间后发现小球打在A 点正下方的B 处(g 取10 m/s 2)．(1)在图上粗略画出带电小球从A 点运动到B 点的轨迹；(2)求A 、B 间的距离s AB ；(3)求小球到达B 点时的动能．【答案】(1)见解析图 (2)7.2×10－2 m (3)1.044×10－4 J 【解析】(1)如图所示．(2)设小球的飞行时间为t ，则在竖直方向上有s AB ＝12gt 2， 在水平方向上有t ＝2v A a ＝2v A Eq m＝2m v A Eq ＝2md v A Uq， 解得s AB ＝7.2×10－2 m.(3)从A 到B 由动能定理得：mgs AB ＝E k －12m v 2A ， 即E k ＝mgs AB ＋12mv 2A ＝1.044×10－4 J.。
高考物理二轮复习——电势、电势能与电势差(word版含答案)
2022年高考物理二轮复习——电势、电势能与电势差一、单选题1.下列说法正确的是（）A. 根据电场强度的定义式E= ，可知电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比B. 根据电容的定义式C= ，可知电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C. 根据真空中点电荷的电场强度公式E=k ，可知电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量无关D. 根据电势差的定义式U AB= ，可知带电荷量为1 C的正电荷，从电场中的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﹣1V2.在静电场中，将一电子从a点移至b点，静电力做功5 eV，下列结论正确的是()A. 电场强度的方向一定由b到aB. a、b两点的电势差是50 VC. 电子的电势能减少了5 eVD. 因电势零点未确定，故不能确定a、b间的电势差3.一平行板电容器两极板间距为、极板面积为S，电容为，其中是常量。
对此电容器充电后断开电源。
当增加两板间距时，电容器极板间（）A. 电场强度不变，电势差变大B. 电场强度不变，电势差不变C. 电场强度减小，电势差不变D. 电场强度较小，电势差减小4.x轴上固定两个点电荷、，位于坐标原点O，位于a点，沿x轴O、a之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，已知b点电势为零，O、b间距离大于b、a间距离.从图中可以判断以下说法正确的是（）A. 为负电荷，为正电荷B. 的电量一定小于的电量C. b点的电场强度为零D. O、a之间各点的电场方向都指向a点5.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.6.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd 与竖直方向所夹的锐角为，则下列结论正确的是( )A. 液滴做匀速直线运动B. 此液滴带负电C. 电场力对液滴做的做负功D. 液滴的电势能加7.如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在椭圆的两个焦点M、N上，A、E两点关于M点对称。
高三物理电势差电势试题答案及解析
高三物理电势差电势试题答案及解析1.图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，下列说法中正确的是A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大【答案】C【解析】据题意，如果实线是电场线，则电场力水平向右，电场方向为水平向左，则b点电势高，电子从a点运动到b点电场力做正功，电子电势能减小，则电子在a点电势能较大，故选项A错误选项C正确；如果实线为等势线，电子受到电场力竖直向下，电场方向竖直向上，则a点电势较高，从a点到b点电场力做负功，电子电势能增加，电子在b点电势能较高，故选项B、D错误。
【考点】本题考查电场的性质。
2.如图所示，带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放，到达B点时速度恰好为零。
若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g。
则下列判断正确的是（）A. 从A至B，q先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 在从A至C和从C至B的过程中，前一过程q电势能的增加量较小C. 在B点受到的库仑力大小是mgsinθD. Q产生的电场中，A、B两点间的电势差大小为【答案】BD【解析】由图知，小球在运动的过程中，所受安培力越来越大，故做非匀变速运动，所以A错误；在从A至C和从C至B的过程中，前一过程小球受电场力平均值小于后一过程的，故电场力做功小于后一过程，所以前一过程q电势能的增加量较小，故B正确；小球在到达B点前，开始做减速运动，到B点速度减为零，故在B点受到的库仑力大于mgsinθ，所以C错误；从A到B，根据动能定理得：解得：，所以D正确。
【考点】本题考查电场力、电势能、动能定理3.如图所示，绝缘杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用，初始时杆与电场线垂直．现将杆右移，同时顺时针转过900，发现A、B两球电势能之和不变．根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是（）A．A一定带正电，B一定带负电B．A、B两球所带电量的绝对值之比qA ：qB=1：2C．A球电势能一定增加D．电场力对A球和B球做功相等【答案】B【解析】由题意知，两球电势能之和保持不变，故电场力对两球做的总功为零，所以A、B一定带异种电荷，可以是A带负电，B带正电，所以A错误；因总功为零，故一正功，一负功，所以D错误；若A带正电，电场力对A做正功，电势能减少，所以C错误；由图知两球在电场力方向的位移之比，故，所以A、B两球所带电量的绝对值之比qA ：qB=1：2，故B正确。
电场强度,电势差,电势,电势能关系习题试题(含答案)
电势、电势差、等势面、电场强度与电势1卷 （满分：100分 时间：45分钟）一、选择题1．从电势差定义式q W U 可以看出 （ ） A ．电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比，与移送的电量q 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1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏D ．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2．如图1所示，a 、b 为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）A ．把正电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能减少B ．把正电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加C ．把负电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能增加D ．把负电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加3．如图2所示，电场中a 、b 、c 三点，ab=bc ，则把点电荷+q 从a 点经b 移到c 的过程中，电场力做功的大小关系有 （ ）A ．Wab ＞WbcB ．Wab ＝WbcC ．Wab ＜WbcD ．无法比较4.如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q 1和Q 2,分别置于a 、b 两点，dc 为ab 连线的中垂线,d 为无穷远处,现将另一正电荷由c 点沿cd 移向d 点的过程中，下述中正确的是（ ）A ． q 的电势能逐渐增大B ． q 的电势能逐渐减小C ． q 受到的电场力一直在减小D ．q 受到的电场力先增大后减小5.关于电势与电势能的说法，正确的是 ( )Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 Ｄ.在负点电荷电场中的任意点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 ( )A ．电场强度大的地方电势一定高B ．电势为零的地方场强也一定为零C ．场强为零的地方电势也一定为零D ．场强大小相同的点电势不一定相同7．若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内 ( )A ．一定沿着电场线由高电势向低电势运动B ．一定沿着电场线由低电势向高电势运动C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时，电场力做了5×10－6J 的功，那么 ( )A ．电荷在B 处时将具有5×10－6J 的电势能B ．电荷在B 处将具有5×10－6J 的动能C ．电荷的电势能减少了5×10－6JD ．电荷的动能增加了5×10－6J9．一个点电荷，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10.对公式d U E ab =的理解，下列说法正确的是 ( ) Ａ.此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差 Ｂ.a 点和b 点距离越大，则这两点的电势差越大Ｃ.公式中ｄ是指ａ点和ｂ点之间的距离Ｄ.公式中的ｄ是ａ、ｂ两个等势面间的垂直距离二、填空题11．如图5所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点，连线AB 与电场线的夹角为θ，将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点．若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W 1＝________；若沿路经ACB 移动该电荷，电场力做的功W 2＝________；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做的功W 3＝________．由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________．12.将带电量为6×10-6 Ｃ的负电荷从电场中A 点移到B 点，克服电场力做了3×10－５Ｊ的功，再将电荷从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10－5 Ｊ的功，则A 、C 间的电势差为Ｖ，电荷从A 点移到B 点再从B 点移到C 点的过程中，电势能变化了 Ｊ.13.如图5所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A 、B 、C 三点的电势分别为V V V C B A 3,3,15-===ϕϕϕ由此可得D 点的电势=D ϕ V三、计算题14.如果把q ＝1.0×10－8Ｃ的正电荷，从无穷远移至电场中的A 点，需要克服电场力做功4102.1-⨯=W Ｊ，那么：(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是多少?(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少?15．如图6，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做3.2×10－17J 的功，求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差；（3）若A板接地，D点电势为多少？2卷（满分：60分时间：30分钟）一、选择题1.如图7所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A．此液滴带负电B．液滴做匀加速直线运动C．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少2．下述说法正确的是( )A．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B．等势面上各点场强大小一定相等C．电场中电势高处，电荷的电势能就大D．电场强度大处，电荷的电势能就大3.图8中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。
高中物理考题精选——电势差-电势
高中物理考题精选〔36〕——电势差电势1、一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该与位移x的关系如右图所示，直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep以下图象中合理的是〔〕答案 D 分析：粒子的电势能随位移变化的图象斜率对应粒子所受的静电力大小，故可知电场力、电场强度及粒子加速度随位移变化应该是越来越小，故A错，D对；粒子动能随位移变化的图象斜率对应粒子所受合外力的大小，而此时的合外力即为粒子所受静电力，故B错；粒子沿x轴的运动是一个加速度减小的加速运动，故速度与位移不一定是线性关系，C错。
2、如下图，a、b为竖直方向上的电场线上的两点，一带电质点在a由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点速度恰好为零，以下说法中正确的选项是〔〕A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度小答案 A 解析：A、由题意可知，带点质点受两个力，重力和电场力．，开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上．因为在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都向上．故A正确；B、小球开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上．但由于小球的电性未知，不能判断电场线的方向，所以不能判断a、b两点电势的高低．故B错误．C、电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大．故C错误；D、在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力．所以a点的电场强度比b点的电场强度大．故D错误．故选A3、如下图，A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能E p随位移x的变化关系如下图．从A到B过程中，以下说法正确的选项是〔〕A. 电场力对电荷一直做正功B. 电势一直升高C. 电荷所受电场力先减小后增大D. 电荷所受电场力先增大后减小答案 C 解析：A、电势能先减小后增大，则电场力做正功后做负功．故A错误．B、正电荷从A到B电场力先做正功，后做负功，则说明电场力方向变化，即电场线方向先向右，后向左，所以电势先降低后升高．故B错误．C、电势能E P随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大．故C正确，D错误．故选C．4、两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图〔〕答案 A 解析：两个等量异号电荷的电场线如以下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故B、C、D是错误的；A正确．故选A．5、如下图，光滑绝缘细管与水平面成30。
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高三物理电势差电势试题答案及解析1.如图所示为一半径为R的均匀带电细环，其上单位长度带电量为η，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。
设轴上任意点P到原点O的距离为x，以无限远处为零电势点，P点的电势为。
则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的，这个合理的表达式是（式中k为静电力常量）（）A．B．C．D．【答案】A【解析】电势的高低与圆环带电量的大小有关，B表达式显然与电量Q无关，因此B错误；无论圆环带什么电荷，圆环中心处的电势均不为零，因此x=0时，电势不为零，故D错误；同理x=R处的电势也不为零，故C错误；故只有A正确。
【考点】电势.2.如图所示，边长为a正方形ABCD处在匀强电场中，其中,，F点为CD的中点。
保持该电场的大小和方向不变，让正方形以B点为轴在纸面内顺时针转过，则此时的F点电势和该匀强电场的场强分别为A．、B．、C．、D．、【答案】C【解析】由题意，AB是等势面，所以CD也是等势面，电场线的方向沿DA方向．故电场强度大小为，，正方向转动后的位置如图，根据旋转的性质由图中的几何关系可得：设．则：；，根据勾股定理得到：；，其中：，，又：，联立以上各式，代入数据解得：，C正确；【考点】考查了匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势．3.一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示，下列图象中合理的是【答案】D【解析】粒子的电势能随位移变化的图象斜率对应粒子所受的静电力大小，故可知电场力、电场强度及粒子加速度随位移变化应该是越来越小，故A错，D对；粒子动能随位移变化的图象斜率对应粒子所受合外力的大小，而此时的合外力即为粒子所受静电力，故B错；粒子沿x轴的运动是一个加速度减小的加速运动，故速度与位移不一定是线性关系，C错。
【考点】运动图象、动能定理、带电粒子在电场中的运动4.如图所示，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子P从很远处以初速度v射入电场，MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹。
虚线是以O为中心，R1、R2、R3为半径画出的三个圆，且R2-R1=R3-R2，a，b，c为轨迹MN与三个圆的3个交点，则下列判断正确的是（）A．P、Q两电荷可能为同种电荷，也可能异种电荷B．a点电势一定高于b点电势C．P在a点的电势能小于在c点的电势能D．P由a点到b点的动能变化的绝对值大于由a点到c点的动能变化的绝对值【答案】CD【解析】从图示中粒子的运动轨迹可以看出，P、Q两电荷是异种电荷，因为它们之间产生的是引力，A不对；如果Q是负电荷，则a点电势一定高于b点电势，但如果Q是正电荷，则a点电势就会低于b点电势，故B也不对；由于P经过第一个圆后朝a点运动时其速度逐渐增大，即其动能变大，故其电势能减小，所以P在a点的电势能小于在c点的电势能，C是正确的；由于a点、b点分别位于第二与第三个圆上，a点、c点分别位于第二与第一个圆上，三个圆之间的距离是不变的，但三个圆间的电压差并不相同，第二与第三个圆间的电压差的绝对值要大于第二与第一个圆间的电压差的绝对值，故a点与b点间电势能变化的绝对值大于由a点与c点的电势能变化的绝对值，故a点到b点的动能变化的绝对值大于由a点到c点的动能变化的绝对值，D也是正确的。
【考点】点电荷形成的电场，电势能等。
5.如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势A =B=0，C=。
保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则此时的B点电势为A．B．C．D．【答案】C【解析】设等边三角形的边长为L，则匀强电场，当让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则B1点到AB的距离为L1=0.5L，所以，又因为转动后B1点的电势比B点的电势低，故转动后B点的电势为，故ABD错误，C正确．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势．6.如图所示，实线为某电场的电场线，一个带电粒子（不计重力）在电场力作用下从A点沿虚线运动到B点，下列说法正确的是（）A．该粒子带正电B．该粒子在A点速度大于B点速度C．该粒子在A点的加速度大于B点的加速度D．该粒子在A点的电势能小于B点的电势能【答案】 A【解析】由曲线运动的条件可知，带电粒子受到的电场力与场强方向相同，既与该点的切线方向相同，所以粒子带正电，A选项正确；在电场力作用下从A点沿虚线运动到B点的过程中，电场力做正功，由动能定理可知带电粒子的动能增大，所以该粒子在B点速度大于A点速度，B选项错误；由电场线的疏密程度可以判断出该粒子在B点的加速度大于A点的加速度，所以C选项错误；由于电场力做正功，所以电荷的电势能减小该粒子在B点的电势能小于A点的电势能，所以D选项错误。
【考点】电场电场力电场力做功与电势能的关系动能定理7.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则（）A．从a点到b点，电势逐渐增大B．从a点到b点，试探电荷受电场力先增大后减小C．从a点到c点，试探电荷所受电场力的方向始终不变D．从a点到c点，试探电荷的电势能先不变后减小【答案】C D【解析】因为在等量异种电荷连线的中垂线上各点的电势均为零，所以从a点到b点，电势不变，A选项错误；在等量异种电荷连线的中垂线上各点的场强方向都是垂直ab向下，大小从a点到b点逐渐增大，所以将试探电荷从a点移到b点时，受电场力逐渐增大，所受电场力的方向始终竖直向上，B选项错误，C选项正确；由于从a到b，电势不变，从b到c电势升高，所以带负电的试探电荷从a点到c点，电势能先不变后减小，选项D正确。
【考点】此题考查等量异种电荷周围电场线的分布情况以及电势、电势能、电场强度等概念。
在两电荷连线中垂线上各点电势为零，场强方向处处相同。
负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能较大。
8.如图所示，竖直方向的平行线表示电场线，但未标明方向。
一个带电量为q=-10－6 C的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能增加了10－4 J，则（）A．该电荷运动的轨迹不可能是bB．该电荷从M点运动到N点时电势能增加C．MN两点间的电势差为－100 VD．该电荷从M点由静止开始运动【答案】A C【解析】根据轨迹在M点的切线方向可知，电荷在M点具有初速度，选项D错误；由于从M点运动到N点时，动能增加了10－4 J，所以电场力做正功，电势能减少，选项B错误；由于电场力做正功所以微粒所受电场力的方向向下，场强方向向上，按照曲线运动的条件，电荷运动的轨迹是a,选项A正确；，由，选项C正确。
【考点】此题考查做曲线运动的条件及做曲线运动中速度方向、合外力方向及轨迹的位置关系；电场力做正功，电势能减少，动能增加，总能量守恒。
9.把一个电荷量为的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点，电荷克服电场力做功，如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点，电荷克服电场力做功．取无穷远处为零电势点，求：(1)M、N点的电势是多少？(2)M、N点的电势差是多少？把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少？【答案】【解析】(1)由题意可知，若将该电荷从M点和N点分别移到无穷远处，电场力应做正功，其值分别等于和，设O点为无穷远处，，则：所以. (2)M 、N 两点电势差 点电荷从M 点移到N 点，电场力做功 ，电场力做正功．【考点】电势差；电势；点评：考查电势的定义及电势与电势差的关系，同时电势会体现电场能的一种性质10. 如图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则A ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功【答案】B【解析】解法一（从等势线分布入手）：重核带正电荷，在其周围形成的电场中，离重核越近电势越高，所以φN ＞φM ＞φQ ，选项C 错误；电势越高，正电荷的电势能越大，所以带正电的α粒子在三点处的电势能大小关系是E N ＞E M ＞E Q ，即N 点的电势能最大，Q 点的电势能最小，B 正确；α粒子仅受电场力的作用，其电势能和动能相互转化，但电势能和动能之和保持不变，根据E N ＞E M ＞E Q 可知，E k N ＜E k M ＜E k Q ，α粒子在M 点的动能比在Q 点的小，所以α粒子在M 点的速率比在Q 点的小，选项A 错误；由E M ＞E Q 可知，α粒子从M 点运动到Q 点，电势能减小，电场力对它做的总功肯定为正功（电场力做正功，电势能减小，动能增大），选项D 错误。
解法二（从电场力做功入手） α粒子受到的电场力始终是斥力，在α粒子从M 点运动到N 点的过程中，电场力做负功，再从N 点运动到Q 点时，电场力做正功，已知Q 点比M 点离核更远可知，正功大于负功，所以整个过程，电场力对它做的总功为正功，D 错误；已知从M 运动到N ，电场力做的总功为正功，可知α粒子的动能变大，速度变大，所以α粒子在M 点的速率比在Q 点的小，A 错误；距离带正电荷的重核越近，电势越高，α粒子的电势能越大，结合三点的位置关系可知，电势关系φN ＞φM ＞φQ ，电势能关系E N ＞E M ＞E Q ，B 正确，C 错误。
【考点】点电荷周围的场强、等势线分布，电势和电势能的关系，电场力做功与电势能和动能之间转化的关系等。
11. 两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A 点电势高于B 点电势。
若位于a 、b 处点电荷的电荷量大小分别为q a 和q b ，则A ．a 处为正电荷，q a ＜q bB ．a 处为正电荷，q a ＞q bC ．a 处为负电荷，q a ＜q bD ．a 处为负电荷，q a ＞q b【答案】B【解析】等势面密集的地方电场强度大，A电荷附近等势面密集，所以A附近电场强度大，即A 的电荷量大。
排除AC。
电场线由高电势指向低电势，因此A带正电。
B带负电荷，答案B对【考点】异种点电荷的电场分布12.某电场中等势面的分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为40 V和10 V，则a、b连线的中点C处的电势应A．肯定等于25 V B．大于25 VC．小于25 V D．可能等于25 V【答案】C【解析】因为电场线与等势面垂直，根据等势面的形状可知，电场线从左向右由密变疏，即从a 到c，电场逐渐变弱，所以等差等势面也由密变疏．故40V和10V一半的电势10V的等势面应在b点的左边．所以b点的电势应小于25V．故选C【考点】考查了等势面，电势点评：根据题意我们还应该知道：因为过a、c两点的等势面电势分别为40V和10V，又沿着电场线电势降低，故电场线的方向为a→c．此题难度不大，属于基础题．13.如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是（）A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B．负点电荷一定位于M点左侧C．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度D．带电粒子在a点时具有的电势能小于在b点时具有的电势能【答案】C【解析】根据带正电的粒子运动轨迹的弯曲方向可知，微粒所受库仑力大体方向向做右，负点电荷在MN线上右侧，M点的电势高于N点的电势．从a到b的过程，电场力做正功，微粒的动能增大，电势能减小。