10.2 电势差 练习题-（2019）新人教版高中物理必修第三册.docx

1、2电势差检测练习题一、选择题1.下列关于等势面的说法正确的是()A.沿电场线方向电势降低,所以电势降低的方向就是电场的方向B.在同一等势面上移动电荷时,静电力不做功C.在电场中将电荷由a点移到b点,静电力做功为零,则该电荷一定是在等势面上运动D.某等势面上各点的电场强度方向与该等势面平行2.(多选)关于电势差UAB和电势A,B的理解,下列说法正确的是( )A.UAB表示B点相对于A点的电势差,即UAB=B-AB.UAB和UBA是不同的,它们有关系UAB=-UBAC.A,B都有正负,所以电势是矢量D.零电势点的选取是任意的,但人们通常取大地或无限远处为零电势点3.电荷量为q的电荷在电场中由A点移

2、到B点时,静电力做功W,由此可算出两点间的电势差为U,若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点,则()A.静电力做功仍为WB.静电力做功为W2C.两点间的电势差仍为UD.两点间的电势差为U24.(多选)一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中平行实线是等势面.则下列说法中错误的是()A.a点的电势比b点低B.电子在a点的加速度方向向右C.电子从a点到b点动能减小D.电子从a点到b点电势能增加5.一个电荷量为q=2.010-9 C的带正电的质点在静电场中由a点移动到b点过程中,除静电力外,其他力做的功为6.010-5 J,质点的动能增加了8.010-5 J,则a,b两点间的电

3、势差Uab为()A.1104 VB.-1104 VC.4104 VD.-7104 V6.如图所示,在O点放置一点电荷Q,以O为圆心作一圆.现将一试探电荷分别从圆上的B,C,D三点移到圆外的A点,下列说法正确的是()A.从B移到A的过程中静电力做功最少B.从C移到A的过程中静电力做功最少C.从D移到A的过程中静电力做功最多D.从三点移到A的过程中静电力做功一样多7.在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电工经常要在高压线上带电作业.为了保障电工的安全,电工全身要穿上含金属丝线编织的衣服如图(甲)所示.图(乙)中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业,其头顶上方有B供电线,B供电线的电势

4、高于A供电线的电势.虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面,c,d,e,f是不同等势面上的四个点,以下说法正确的是( )A.在c,d,e,f四点中,c点的电场强度最大B.在c,d,e,f四点中,f点的电势最高C.若将某电子由c点移到f点,其电势能将增大D.将某电子在d点由静止释放,它会向e点所在等势面运动8. (多选)在真空中A,B两点分别放置等量异种点电荷,在电场中通过A,B两点的竖直平面内的对称位置取一正方形路径abcda,如图所示,现将一电子沿abcda移动一周,则以下判断中正确的是( )A.由ab,电势降低,电子的电势能减少B.由bc,静电力对电子先做负功后做正功,总功为零C.由cd,

5、电子的电势能增加D.由da,电子的电势能先减少后增加,电势能总增量为零9. (多选)如图所示,倾角为=30的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中点,在C点固定一个电荷量为+Q的点电荷,一质量为m、电荷量为-q 的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则( )A.小球从A到D的过程中静电力做功为12mv2B.小球从A到D的过程中电势能逐渐减小C.小球从A到B的过程中电势能先减小后增大D.A,B两点间的电势差UAB=mv2q二、非选择题10.如图所示的电场中,已知A,B两点间的电势差UAB=-20 V.(1)电荷量q=510-9 C的点电荷Q由A点移动到B点,静

6、电力所做的功是多少?(2)若电荷量q=510-9 C的点电荷Q在A点的电势能为EpA=510-8 J,B点的电势是多少?11.如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求电场强度E的大小及A,B两点间的电势差.参考答案1. B2. BD3. C4. AB解析:根据电子的运动轨迹可知,电子所受的静电力方向向下,电场线与等势面垂直,由此可知电场线的方向向上,沿电场线的方向,电势降低,所以a点的电势比b点高,故A错误;电子所受的静电力方向向下,所以电子在a点的加速度方向向下,故B错误;电子从a点到b点,静

7、电力做负功,电子动能减小,电势能增加,故C,D正确.5. A6. D解析:在O点放置一点电荷Q,以O为圆心作一圆,根据点电荷等势线的分布情况知,该圆是一条等势线,B,C,D三点在这个圆上,则三点的电势相等,因此A与B,C,D三点间的电势差相等,将一试探电荷分别从圆上的B,C,D三点移到圆外的A点的过程中,根据静电力做功公式W=qU可知,静电力做的功相等,选项D正确.7. C8. BD解析:等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况如图所示,由图中电场线分布可知,从c到d电势逐渐升高,从a到b电势逐渐降低;再由等势面的分布可知,a,d在同一等势面上,b,c在同一等势面上,沿直线由d到a电势先升高后降

8、低,从b到c电势先降低后升高.由于从高电势点向低电势点移动电子的过程中,克服静电力做功,故电子的电势能增加;反之,电势能减少,所以应选B,D.9. CD解析:由题述及几何关系可知,AC=AD=CD,即A到C的距离与D到C的距离是相等的,由点电荷周围电势分布可知D点与A点的电势相等,即A,C间电势差与D,C间电势差相等,则由W=qU,知小球从A到D的过程中静电力做的功等于0,A错误;由几何关系可知,沿AD方向上的各点到C的距离先减小后增大,距离减小的过程中静电力对小球做正功,所以小球从A到D的过程中电势能先减小后增大,B错误;结合B的分析,同理可知,小球从A到B的过程中电势能先减小后增大,C正确

9、;设AB的长度为2L,则AD=DB=L,在小球从A到D的过程中,由动能定理有mgLsin =12mv2,在小球从A到B的过程中有mg2Lsin+(-qUAB)=0,联立解得UAB=mv2q,D正确.10. 解析:(1)WAB=qUAB=510-9(-20)J=-110-7 J.(2)A=EpAq=510-8510-9 V=10 V,B=A-UAB=10 V-(-20 V)=30 V.答案:(1)-110-7 J(2)30 V11.解析:由A点到B点的过程中,油滴在水平方向受到水平向左的静电力,做初速度为零的匀加速直线运动;竖直方向上做匀减速直线运动.根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动的平均速度公式,竖直方向有h=vt2,水平方向有x=vt2,所以h=x,由动能定理有qEx-mgh=0,解得E=mgq,由动能定理得-qUAB-mgh=0,在竖直方向有0-v2=-2gh,解得UAB=-mv22q.答案:mgq-mv22q