电势差 电势 电势能---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

电势差电势电势能---高中物理模块典型题归纳（含详细答案）一、单选题1.如图甲，真空中有一半径为R、电荷量为+Q 的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴．理论分析表明，x 轴上各点的场强随x变化关系如图乙，则（）A.x2处场强大小为B.球内部的电场为匀强电场C.x1、x2两点处的电势相同D.假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处和从R移到x1处电场力做功相同2.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有（）A.φC＞φB＞φAB.E C＞E B＞E AC.U BC＜U ABD.U AB=U BC3.一质量为m 、带正电的粒子从O 点竖直向上进入虚线框内的水平方向的匀强电场中，其运动轨迹如图所示，P点为轨迹的最高点，则（）A.电场方向向左，粒子从O 点到P 点的过程中动能先增加后减少B.电场方向向左，粒子从O点到P 点的过程中电势能减少C.电场方向向右，粒子从O 点到P点的过程中动能先减少后增加D.电场方向向右，粒子从O 点到P点的过程中电势能增加4.关于匀强电场中电势差与场强的关系，正确的说法是（）A.在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C.电势减小的方向，必定是场强的方向D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等5.真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势φ随x变化的关系如图所示，则根据图象可知（）A.R处的电场强度E=0B.x1处与x2处的电场强度方向相反C.若正的试探电荷从x1处移到x2处，电场力一定做正功D.该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的6.如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N处各放一个点电荷，它们带等量异种电荷．E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且MP＝QN ，则电场强度和电势都相同的两点是()A.E和FB.P和QC.A和BD.C和D7.关于多用电表及其使用，下列说法中正确的是（）A.拿到多用电表时指针未指在刻度最左端，应先用电阻的调零旋钮调零B.测直流电压时，其红表笔接低电势处C.测电路中某个电阻的阻值时，要将该电阻与其它元件断开D.换测另一个电阻时都必须重新调零8.即使是在干燥的冬天，人体仍然是良导体，小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷，不计其他电场影响，则（）A.小明此时与地之间没有电势差B.小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时，不会产生电流C.小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时，客人的电势会降低D.小明靠近客人还未与其接触时，若该客人不带电且与地绝缘，此时客人的电势会降低9.把电量为2.0×10﹣8C的检验电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功3.0×10﹣6J，从B点移到C点，须克服电场力做功4.0×10﹣6J，则A点和C点比较（）A.电势差为350V，A点电势高B.电势差为350V，C点电势高C.电势差为50V，A点电势高D.电势差为50V，C点电势高二、多选题10.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动．已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于试探电荷q的说法正确的是（）A.从M点运动到N点的过程中电势能增加B.从M点运动到N点的过程中动能增加C.q在M点的加速度比N点的加速度大D.从M点运动到N点，电势能与动能之和不变11.如图所示，虚线a、b 和c 是某静电场中的三个等势面，电势分别为φa、φb和φc，且φa＞φb＞φc，一带正电的粒子射入电场中，运动轨迹如实线KLMN 所示，则（）A.粒子从K 到L的过程中，加速度增大B.粒子从L到M的过程中，电场力不做功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从M到N的过程中，动能减少12.半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场，电场强度大小沿半径分布如图所示．图中E0已知，E-r曲线下O ~ R部分的面积等于2R~3R部分的面积，过球心同一直线上A、B两点，离球心的距离分别为2R、3R．下列说法中正确的是( )A.A点的电势低于B点的电势B.A，B点的电场强度大小之比是9:4C.从球面到A点的电势差小于A，B两点间的电势差D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中电场力做功13.图中虚线为匀强电场中与由场强度方向垂直的等间距平行直线。

两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等。

现将M、N从虚线上的0点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。

点a、b、c为实线与虚线的交点。

己知0点电势高于c点电势。

若不计粒子的重力及两粒子间的相互作用，则（）A.电场强度的方向竖直向上B.N粒子在a点的加速度与M粒子在c点的加速度大小相等C.N粒子在从O点运动至a点的过程中静电力做正功D.M粒子在从0点运动至C点的过程中，其电势能增加14.如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的（）A.a点的电势为6VB.a点的电势为-2VC.O点的场强方向指向电势为2V的点D.O点的场强方向指向a点15.如图在x轴的﹣3a和3a两处分别固定两个电荷Q A、Q B，图中曲线是两电荷之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=a处为图线的最低点．线于在x=2a处由静止释放一个质量为m、带电荷量为q的正电点电荷，该电荷只在电场力作用下运动．下列有关说法正确的是（）A.电荷运动至x=a处时速度最大B.两点电荷Q A：Q B=4：1C.该电荷一定通过x=a处，但不能到达x=﹣a处D.该电荷以O为中点做往复运动16.如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM=φN、φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A.连接PF的线段一定在同一等势面上B.将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功C.将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能减少D.点电荷Q一定在MP的连线上17.如图所示，a、b为一对等量同种正电荷连线上的两点（其中b为连线的中点），c为连线的中垂线上的一点，今将一带电荷量为q的负点电荷自a沿直线移到b，再沿直线移到c，下列说法中正确的是（）A.电荷q受到的电场力的合力一直变小B.电场力的合力对电荷q一直做负功C.电荷q的电势能一直增加D.电荷q受到的电场力的合力方向一直不变三、综合题18.有一个带电荷量为q=–3×10–6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功为–6×10–4 J，从B点移到C点，静电力做功为9×10–4 J。

问：（1）AB、BC间的电势差各为多少？（2）如以B点的电势为零电势点，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？19.在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10﹣9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=﹣2×10﹣10C，如图所示．求：（1）M点的场强大小；（2）若M点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少？（k=9.0×109N•m2/C2）20.有一个带电荷量q=﹣3×10﹣6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10﹣4 J的功，从B 点移到C点，电场力对电荷做9×10﹣4 J的功，问：（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？（2）如以B点电势为零，则A点电势为多少？电荷在A点的电势能为多少？答案一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解：A、电荷量为+Q 的均匀带电球体，以球心为坐标原点，当作点电荷，则有x2处场强大小为，A符合题意；B、由图象可知，球内部的电场为非匀强电场，由E= 与，则有E= ．B 不符合题意；C、由图象与，则x1、x2两点处的电势不同，C不符合题意；D、因电场力做功与初末位置有关，当假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处和从R 移到x1处，因电势差不同，则电场力做功不同，D不符合题意；故答案为：A【分析】带电小球内部可以等效为点电荷，所以可以求出X2处的场强大小；从图像可以看出内部场强不断改变所以不是匀强电场，利用从X1到X2电场力只有一个方向肯定做功所以电势不同；电荷从X1到R处跟返回的过程，一个电场力做正功一个电场力做负功，所以不相同。

2.【答案】B【解析】【解答】解：A、考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律．A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA＞φB＞φC，故A错误；B、由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为E C＞E B＞E A，故B正确；C、D、电场线密集的地方电势降落较快，故U BC＞U AB，故C错误，D错误．故选：B．【分析】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．3.【答案】C【解析】【解答】粒子在水平方向上初速度为零，将粒子分解为水平方向和竖直方向，知在水平方向上做加速直线运动，则电场力水平向右，可知电场方向的向右．从O到P，电场力做正功，电势能减小，粒子所受的合力斜向右下方，从O到P，合力先做负功再做正功，则动能先减小后增加．C符合题意，ABD不符合题意．故答案为：C．【分析】根据运动轨迹和粒子速度方向间关系分析电场力做功情况，然后由功能关系分析动能和电势能的变化。

4.【答案】D【解析】【解答】解：A、根据公式U=Ed可知，两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积．相同距离没有说明是否是电场方向的距离，故A错误；B、U=Ed，d是沿电场线方向上的距离，不是任意两点间的距离，故B错误；C、电势减小的方向不是场强的方向，电势降低最快的方向才是场强的方向，故C错误．D、根据公式U=Ed可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，即相同距离上电势降落必定相等．故D正确故选：D【分析】根据公式U=Ed，d是沿电场线方向两点间的距离．电势降低的方向不一定电场强度方向，电场强度是电势降低最快的方向．5.【答案】C【解析】【解答】解：A、φ﹣x图象中，曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度；R处切线的斜率不为零，故R处的电场强度E≠0；故A错误；B、x1处与x2处的切线斜率同为负值，故x1处与x2处的电场强度方向相同，故B错误；C、若试探电荷从x1处移到x2处，电势降低，根据公式W AB=qU AB，如果是正电荷，电场力一定做正功；故C正确；D、离电荷越近，电场强度越大，φ﹣x图象的斜率应越大，而图中离O点越近，图象切线的斜率变小，故该电场不可能在O点的正电荷产生的，故D错误；故选：C【分析】φ﹣x图象中，曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度；用W AB=qU AB来判断电势能的变化情况．对归正点电荷电场线的分布情况分析即可．6.【答案】A【解析】【解答】由等量异种点电荷形成的电场特点知E、F两点的电场强度和电势都相同，；P、Q两点的电场强度相同，但P点的电势比Q点的高；A、B两点的电场强度的大小相等，但方向不同，若无穷远处电势为0，则A点的电势为正，B点的电势为负，A点的电势高于B点，同理D、C两点的场强和电势也不同。