高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一章 静电场的描述第五节 电势差及其与电场强度的关系同步达标检测题

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一章 静电场的描述第五节 电势差及其与电场强度的关系同步达标检测题，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．下列说法正确的是( )
A．电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压
B．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
C．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA
D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA
解析：选A 电势差的定义为电场中两点之间电势的差值，也叫电压，A正确；电势的大小与零电势点的选择有关，B错误；UAB表示A、B两点的电势差，UAB＝φA－φB＝－UBA，故C、D错误。
2．对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是( )
A．电势差的定义式UAB＝eq \f(WAB,q)，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B．A、B两点间的电势差UAB与移动电荷的电荷量q无关
C．把负电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB＞0
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功
解析：选B 根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点时静电力所做的功，仅由电场及两点的位置决定，与移动电荷的电荷量及做功的多少无关，故B正确。
3.在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E点(此四点在以场源电荷为圆心的同一圆周上)，则下列说法正确的是( )
A．从A到B电场力做功最多
B．从A到E电场力做功最多
C．电场力做功一样多
D．A点比D点电势高
解析：选C B、C、D、E在同一等势面上，故UAB＝UAC＝UAD＝UAE，由W＝qU知电场力做功一样多，A、B错误，C正确；在－Q的电场中，D点比A点离场源电荷远，所以D点的电势比A点高，D错误。
4.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，电场力对电荷做的功为( )
A．4.8×10－8 J B．－4.8×10－8 J
C．8.0×10－8 J D．－8.0×10－8 J
解析：选B UAD＝φA－φD＝－40 V－(－10)V＝－30 V，故电场力对点电荷做的功WAD＝qUAD＝1.6×10－9×(－30) J＝－4.8×10－8 J。
5.如图所示的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。一个电荷量为－5.0×10－8 C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为( )
A．－5.0×10－7 J B．5.0×10－7 J
C．－3.5×10－6 J D．3.5×10－6 J
解析：选B UAB＝－20 V－(－10 V)＝－10 V，所以电场力对点电荷做的功为WAB＝UABq＝－10×(－5.0×10－8) J＝5.0×10－7 J，故B正确。
6.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φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定( )
A．φa>φb>φc B．Ea>Eb>Ec
C．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec
解析：选A 只给出一条电场线无法判断电场线的疏密，故无法判断a、b、c三点电场强度的大小；沿电场线方向电势降低，故φa＞φb＞φc，选项A正确。
7.如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻的等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100 V/m
B．水平向左，E＝100 V/m
C．水平向左，E＝200 V/m
D．水平向右，E＝200 V/m
解析：选B 匀强电场的电场强度E＝eq \f(U,d)＝eq \f(2,2×10－2) V/m＝100 V/m，电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向，即水平向左，选项B正确。
8．(2022·浙江1月选考)某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点所在的线是等势线
B．b点的电场强度比c点大
C．b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大
D．将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
解析：选C 因上下为两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜，则a点所在的线是电场线，A错误；因c处的电场线较b点密集，则c点的电场强度比b点大，B错误；因b、c两点所处的线为等势线，可知b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大，C正确；因d、g两点在同一电场线上，电势不相等，则将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功不为零，D错误。
9.如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC＝0，φA＝φB＝10 V，φD＝－30 V，将电荷量为q＝1.2×10－6 C的正电荷在该电场中移动。
(1)把这个电荷从C移到D，静电力做功多少？
(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？
解析：(1)UCD＝φC－φD＝30 V，
WCD＝qUCD＝1.2×10－6×30 J＝3.6×10－5 J。
(2)UDA＝φD－φA＝－30 V－10 V＝－40 V，
WDA＝qUDA＝1.2×10－6×(－40)J＝－4.8×10－5 J，
所以电势能增加了4.8×10－5 J。
答案：(1)3.6×10－5 J (2)增加了4.8×10－5 J
eq \a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新
10．[多选]某静电场等势面如图中虚线所示，则( )
A．B点的电场强度比A点的大
B．A点的电势比C点的高
C．将电荷从A点移到B点电场力不做功
D．负电荷在C点的电势能小于0
解析：选ABC B点的等势面比A点的等势面密，则B点的电场强度比A点的大，故A正确；A点的电势为0，C点的电势为－5 V，A点的电势比C点的高，故B正确；A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B点电场力不做功，故C正确；C点的电势小于0，负电荷在C点的电势能大于0，故D错误。
11．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点的场强最大
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点所在等势面运动
解析：选C 根据等差等势面的疏密，可知在c、d、e、f四点中，f点的场强最大，故A错误；沿着电场线方向电势降低，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，故B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势处移到低电势处，电子带负电荷，其电势能将增大，故C正确；将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，故D错误。
12.如图所示，充电的平行金属板两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图像是( )
解析：选C 沿电场线的方向电势逐渐降低，A、B错误；设AB与水平电场线的夹角为θ，A点的电势为φA，则φ＝φA－Excs θ，故C正确，D错误。
13.静息电位是细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜两侧的电势差。如图所示，某神经纤维的静息电位为0.04 V，细胞膜厚度为8×10－9 m。若膜中的电场视为匀强电场，钾离子K＋所带电荷量为1.6×10－19 C，从膜外穿入膜内的过程中，求：
(1)钾离子K＋所受电场力F的大小；
(2)电场力对钾离子K＋所做的功W。
解析：(1)因为可以看成匀强电场，根据匀强电场的性质解得
E＝eq \f(U,d)＝eq \f(0.04,8×10－9) V/m＝5×106 V/m，
则钾离子所受的电场力
F＝Eq＝5×106×1.6×10－19 N＝8×10－13 N。
(2)电场力做功
W＝Fd＝8×10－13×8×10－9 J＝6.4×10－21 J。
答案：(1)8×10－13 N (2)6.4×10－21 J