高中物理2 电势差复习练习题

这是一份高中物理2 电势差复习练习题，共5页。

1．关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )
A．两个电势不同的等势面可能相交
B．电场线与等势面处处相互垂直
C．同一等势面上各点电场强度一定相等
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功
解析：选B 在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，向电势较低的等势面移动负试探电荷时，电场力做负功，选项D错误。
2．下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度矢量也相等的是( )
解析：选D 匀强电场的等势面是一系列的平行平面，A图中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的电场强度相等；B图中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的电场强度大小相等、方向不同；C图中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上电场强度的方向是平行于中垂线的，而且都指向外侧，故两点的电场强度的方向不同；D图中，a、b两点的电势相等，电场强度的方向是平行于两电荷连线的，而且大小相同，故本题选D。
3.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．W1＜W2，φC＜φD
C．W1＝W2，φC＜φD
D．W1＝W2，φC＞φD
解析：选D 将一正电荷由C经A移到D时，W1＝qUCD＞0，因为q＞0，所以UCD＞0，即φC＞φD。将一正电荷由C经B移到D时，W2＝qUCD，所以W1＝W2。故D正确。
4．一个电荷量为10－6 C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2×10－6 J，从C点移到D点要克服电场力做功7×10－6 J，若已知C点比B点电势高3 V，且A、B、C、D四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是( )
解析：选C 由UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(2×10－6,－10－6) V＝－2 V，则φA－φB＝－2 V；UCD＝eq \f(WCD,q)＝eq \f(－7×10－6,－10－6) V＝7 V，则φC－φD＝7 V；由题意得φC－φB＝3 V，则φC>φB>φA>φD，C正确。
5.一对等量正点电荷的电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示，图中A、B两点电场强度分别是EA、EB，电势分别是φA、φB，负电荷q在A、B两点时的电势能分别是EpA、EpB，下列判断正确的是( )
A．EA>EB，φA>φB，EpAB．EA>EB，φA<φB，EpAC．EAφB，EpA>EpB
D．EAEpB
解析：选A A处电场线比B处密集，故EA>EB；离正电荷越近电势越高，故φA>φB；负电荷在A、B两处的电势能EpA6.如图所示为某静电场等势面的分布图，电荷量为1.6×10－9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，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 由于UAD＝φA－φD＝－40 V－(－10)V＝－30 V，所以从A至D，电场力对电荷做的功：WAD＝qUAD＝1.6×10－9×(－30)J＝－4.8×10－8 J，B正确。
7.如图所示，在处于O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点静电力做的功为W1，以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A点移到C点静电力做的功为W2；由C点移到B点静电力做的功为W3。则三次静电力做功的大小关系为( )
A．W1＝W2＝W3＜0 B．W1＞W2＝W3＞0
C．W1＝W3＞W2＝0 D．W3＞W1＝W2＝0
解析：选C 点电荷形成的电场的等势面是以该点电荷为球心的球面，由题意知，A、B、C三点的电势关系为φA＝φC＞φB，所以电势差UAB＝UCB＞0，UAC＝0。而W1＝qUAB，W2＝qUAC，W3＝qUCB，所以W1＝W3＞W2＝0。故选项C正确。
8.如图所示，A、B是同一条电场线上的两点，将一点电荷q从A点移动到B点，静电力做功W，且知A、B间的距离为d，下列说法中正确的是( )
A．由公式W＝qU可得，A、B两点间的电势差为eq \f(W,q)
B．由公式W＝Eqd可得，A点的电场强度为E＝eq \f(W,qd)
C．由公式W＝Eqd可得，B点的电场强度为E＝eq \f(W,qd)
D．A点的电势为eq \f(W,q)
解析：选A 由W＝qU知UAB＝eq \f(W,q)，所以选项A正确；由于不知该电场是不是匀强电场，静电力可能不为恒力，所以选项B、C错误；题中没有指明零电势点，所以选项D错误。
9.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远处电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
(1)a、b、c三点的电势大小；
(2)a、b间，b、c间电势差的大小。
解析：(1)电子的带电荷量q＝－1.6×10－19 C，据电势的定义φ＝eq \f(Ep,q)得，φa＝eq \f(Epa,q)＝eq \f(－13.6 eV,－1.6×10－19 C)＝13.6 V。
同理φb＝3.4 V，φc＝1.51 V。
(2)Uab＝φa－φb＝(13.6－3.4) V＝10.2 V
Ubc＝φb－φc＝(3.4－1.51) V＝1.89 V。
答案：(1)13.6 V 3.4 V 1.51 V (2)10.2 V 1.89 V
B级—选考提能
10．[多选]在静电场中，将一电子从A点移至B点，静电力做功5 eV，则下列结论正确的是( )
A．A、B两点间的电势差是5 V
B．A、B两点间的电势差是－5 V
C．电子的电势能增加了5 eV
D．电子的电势能减少了5 eV
解析：选BD UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(5×1.6×10－19 J,－1.6×10－19 V)＝－5 V，故A错误，B正确；又WAB＝－ΔEp，静电力做功5 eV，则电势能减少5 eV，C错误，D正确。
11．[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。
12.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将一带电小球从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为0。若此带电小球在A点的加速度大小为eq \f(3,4)g，g取10 m/s2，静电力常量为k，试求：
(1)此带电小球在B点的加速度大小；
(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)。
解析：(1)这个带电小球必带正电，设小球所带电荷量为q，小球在B点的加速度大小为aB。由牛顿第二定律得，在A点时，有mg－eq \f(kQq,h2)＝m·eq \f(3,4)g，在B点时，有eq \f(kQq,0.25h2)－mg＝maB，解得aB＝3g＝30 m/s2。
(2)带电小球从A点运动到B点的过程中，由动能定理得mg(h－0.25h)＋qUAB＝0，解得UAB＝－eq \f(3kQ,h)。
答案：(1)30 m/s2 (2)－eq \f(3kQ,h)