物理2 电势差复习练习题

这是一份物理2 电势差复习练习题，共6页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。

1．对于电场中确定的A、B两点，关于表达式UAB＝ eq \f(WAB,q)，下列说法正确的是( )
A．电势差UAB随着静电力所做的功WAB变化而变化
B．WAB随着试探电荷运动路径不同而变化
C．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，与静电力做功WAB及试探电荷所带电荷量q无关
2．(多选)[教材P34(练习与应用)T3改编]如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法正确的是( )
A．电势φA>φB，电场强度EA>EB
B．电势φA>φB，电场强度EAC．将＋q从A点移到B点，电场力做正功
D．将－q分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB
3．某形状不规则的导体置于静电场中，在导体周围出现了如图所示的电场分布，图中虚线表示电场线，实线表示电势相等的线，A、B、C为电场中的三个点．下列说法正确的是( )
A．A点的电势高于B点的电势
B．将电子从A点移到B点，电势能减小
C．A点的电场强度大于B点的电场强度
D．将电子从A点移到C点，再从C点移到B点，电场力做功为零
4．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经A移到D点，静电力做正功W1；若将其由C经B移到D点，静电力做正功W2.则W1与W2，C、D两点电势φC、φD的大小关系分别为( )
A．W1>W2，φC<φD
B．W1C．W1＝W2，φC<φD
D．W1＝W2，φC>φD
5．如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，a、a′、b、b′、c、c′为分布在等势面上的点．一带电粒子从a点运动到c点的过程中，电场力做功为Wac，从a′点运动到c′点的过程中，电场力做功为Wa′c′，下列说法正确的是( )
A．c点的电场方向一定指向b点
B．a′点的电势一定比c′点电势高
C．带电粒子从c点运动到c′点，电场力对带电粒子做功为0
D．|Wac|<|Wa′c′|
6.
如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等，一个正电荷以一定的初速度进入电场中，仅在电场力作用下从M点运动到N点(轨迹在图中没有画出)，此过程中电场力对正电荷做负功，由此可以判断( )
A．M点的电场强度大于N点的电场强度
B．M点的电场强度等于N点的电场强度
C．M点的电势低于N点的电势
D．M点的电势等于N点的电势
7．如图所示，A、B是点电荷电场中同一条电场线上两点，把带电荷量为q1＝10－9 C的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做的功为4×10－8 J；把带电荷量为q2＝－2×10－9 C的试探电荷从无穷远移到B点，静电力做的功为－6×10－8 J，下列说法正确的是( )
A．场源电荷是正电荷，位于A的左侧
B．场源电荷是正电荷，位于B的右侧
C．场源电荷是负电荷，位于A的左侧
D．场源电荷是负电荷，位于B的右侧
8．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，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服．如图所示，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供电线的电势高于A供电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等差等势线上的四个点．以下说法正确的是( )
A.在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势线运动
9．已知，规定离场源电荷无穷远处电势为零之后，在点电荷电场中电势φ与场源电荷电荷量Q及离点电荷的距离之间的关系为φ＝k eq \f(Q,r)，其中k为静电力常量，k＝9.0×109 N·m2/C2.如图所示，某处固定一带电荷量为Q＝＋1×10－6 C，可看作点电荷的带电小球，另一电荷量为q＝＋4×10－12 C的试探电荷从电场中A点沿曲线(图中实线)运动到B点，已知A、B两点与带电小球球心之间的距离分别为rA＝20 cm，rB＝10 cm.求：
(1)A、B间的电势差UAB.
(2)从A到B过程中，试探电荷电势能的变化量．
素养综合练
10．(多选)一个电荷只在静电力作用下从电场中的A点移到B点时，静电力做了5×10－6 J的功，那么( )
A．电荷在B点将具有5×10－6 J的电势能
B．电荷在B点将具有5×10－6 J的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6 J
D．电荷的动能增加了5×10－6 J
11．(多选)如图甲所示，一个电荷量为2 C，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，只在静电力作用下其运动的v­t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度E＝1 N/C
B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高
D．AB两点的电势差UAB＝－5 V
12．如图所示，一正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A、C间距为L，B为AC中点．现将一质量为m、带电荷量为q的小球从A点由静止释放，当小球运动到B点时速度恰好又为零．已知带电小球在A点处的加速度大小为 eq \f(g,8)，求：
(1)小球在A点时受到的库仑力大小；
(2)A、B两点间的电势差UAB.
课时分层作业(八) 电势差
1．解析：电势差是用比值法定义的物理量，定义式为UAB＝ eq \f(WAB,q)，电势差与试探电荷无关，由电场本身和两点的位置决定，故A、C错误，D正确．静电力做功与电荷运动的路径无关，只与电荷的初末位置有关，故B错误．
答案：D
2．解析：B处电场线较密，故电场强度EAφB，A错误，B正确；对正电荷，由于φA>φB，故EpA>EpB，从A到B，电势能减小，电场力做正功，对负电荷，φA>φB，EpA答案：BC
3．解析：沿电场线方向电势降低，知A点电势高于B点电势，A正确．将电子从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，B错误．由电场线疏密与场强大小的关系知A点的电场强度小于B点的电场强度，C错误．将电子从A点移到C点再移到B点，电场力做负功，D错误．
答案：A
4．解析：将一正电荷由C经A移到D时，W1＝qUCD，正电荷由C经B移到D时，W2＝qUCD，所以W1＝W2，由C到D静电力做正功，电势能降低，所以φC>φD，故D正确．
答案：D
5．解析：带电粒子的电性和电场力做功的正负均未知，所以各等势面的电势高低未知，电场线的方向未知，A、B错误；因为c点和c′点在同一个等势面上，故两点间的电势差U＝0，根据电场力做功公式W＝qU可知，电场力对带电粒子做功为0，C正确；根据题意可得a、c两点间的电势差与a′、c′两点间的电势差相等，根据电场力做功公式W＝qU可知，|Wac|＝|Wa′c′|，D错误．
答案：C
6．解析：根据电场线或等差等势面的疏密程度可知，M点的场强小于N点的场强，A、B错误；由EpA－EpB＝WAB，得电场力做负功电势能增加，则正电荷在M点的电势能小于在N点的电势能，由Ep＝qφ知M点的电势低于N点的电势，C正确，D错误．
答案：C
7．解析：由于U∞A＝ eq \f(W1,q1)＝ eq \f(4×10－8,10－9) V＝40 V，则φA＝－40 V，由于U∞B＝ eq \f(W2,q2)＝ eq \f(－6×10－8,－2×10－9) V＝30 V，则φB＝－30 V，可知0>φB>φA，可知场源电荷是负电荷，位于A的左侧．
答案：C
8．解析：A错：依据等差等势线的疏密表示场强大小可知，在c、d、e、f四点中，f点的电场最强．B错：沿着电场线方向，电势是降低的，因B供电线的电势高于A供电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高．C对：若将某电子由c移到f，即从高电势到低电势，其电势能将增大．D错：将某电子在d点由静止释放，在静电力作用下，它会向c点所在等势线运动．
答案：C
9．解析：(1)根据点电荷电势公式，可得A、B两点的电势分别为
φA＝ eq \f(kQ,rA)＝4.5×104 V，
φB＝ eq \f(kQ,rB)＝9.0×104 V.
A、B间的电势差为UAB＝φA－φB＝4.5×104 V－9.0×104 V＝－4.5×104 V.
(2)设从A到B过程中，试探电荷电势能的变化量为ΔEp根据静电力做功与电势能变化的关系有ΔEp＝－WAB＝－qUAB
代入数据得ΔEp＝－4×10－12×(－4.5×104) J＝1.8×10－7 J.
答案：(1)－4.5×104 V (2)1.8×10－7 J
10．解析：C、D对：电荷只在静电力作用下从电场中的A点移到B点时，静电力做正功，电荷电势能减少，静电力做了多少正功，电荷电势能就减少多少，由动能定理可知动能增加；W电＝ΔEk＝5×10－6 J．A、B错：因电荷在A点的动能和电势能不知道，所以不能确定电荷在B点的动能和电势能．
答案：CD
11．解析：据v­t图像的斜率等于加速度，可得物块在B点的加速度最大为a＝ eq \f(4,7－5) m/s2＝2 m/s2，所受的静电力最大为F＝ma＝1×2 N＝2 N，则电场强度的最大值为E＝ eq \f(F,q)＝ eq \f(2,2) N/C＝1 N/C，A正确；据v­t图像可知物块的速度增大，静电力做正功，则电势能减小，B错误；据两个等量的同种正电荷形成的电场，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐降低，C错误；由v­t图像可知在A、B两点的速度分别为：vA＝6 m/s，vB＝4 m/s，物块从B到A的过程，根据动能定理得：qUBA＝ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(A)) － eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) ＝ eq \f(1,2)×1×(62－42) J＝10 J，得：UBA＝5 V，由UBA＝－UAB得UAB＝－5 V，D正确．
答案：AD
12．解析：(1)设带电小球在A点时受到的库仑力大小为F，根据牛顿第二定律有mg sin 30°－F＝maA，解得F＝ eq \f(3,8)mg.
(2)带电小球由A点运动到B点，由动能定理有mg sin 30°· eq \f(L,2)＋qUAB＝0，解得UAB＝－ eq \f(mgL,4q).
答案：(1) eq \f(3,8)mg (2)－ eq \f(mgL,4q)