高中人教版 (2019)2 电势差综合训练题

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1．下列四个公式是电场中最常见的四个公式，UAB＝eq \f(WAB,q)，φ＝eq \f(Ep,q)，E＝eq \f(F,q)，E＝keq \f(Q,r2)，其中有一个公式与其它公式不同，这个公式是( )
A．UAB＝eq \f(WAB,q)B．φ＝eq \f(Ep,q)
C．E＝keq \f(Q,r2)D．E＝eq \f(F,q)
2．电场中A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差UBC＝－200V，则A、B、C三点电势的高低关系为( )
A．φA>φB>φCB．φB>φC>φA
C．φC>φA>φBD．φC>φB>φA
3．如图所示实线表示某静电场等势面的分布，带电荷量为1.6×10－9C的正电荷沿虚线从A经B、C到达D点，此过程中静电力对电荷做的功为( )
A．4.8×10－8JB．－4.8×10－8J
C．8.0×10－8JD．－8.0×10－8J
4．如图为避雷针周围等势面的分布情况，对于其中的M、N、P三点，有关说法正确的是( )
A.M、N两点的电场强度相同
B．P点的电势比M点的电势高
C．P点电场强度的大小大于N点电场强度的大小
D．电子在P点的电势能大于在M点的电势能
5．某带正电的导体周围的电场线和等势线的分布如图所示．用EA、φA和EB、φB分别表示A、B两点的电场强度的大小和电势．下列关系式正确的是( )
A．EA>EBB．EA＝EB
C．φA>φBD．φA<φB
6．某棵大树被雷电击中，此时以大树为中心的地面上形成了电场，该电场中三个等势面分布及电场中M、N两点的位置如图所示，虚线是一组等间距同心圆，M、N两点在同一半径上．下列说法正确的是( )
A．M点比N点电势低
B．电场强度的方向由N点指向M点
C．M、N两点间的电势差为50kV
D．电子由M移到N点，电场力做功50keV
7．如图所示为处于等边三角形顶点的两个正点电荷与一个负点电荷形成的电场的等势面，相邻等势面之间的电势差相等．已知两个正点电荷的电荷量均为Q1，负点电荷的电荷量为－Q2，O点为两个正点电荷连线的中点，A、O、B及两点电荷在同一直线上，且A、B两点关于O点对称．以无穷远处为零势能面，A、B、C分别在对应的等势面上，电势已在图中标注．下列说法正确的是( )
A．O点没有电场线，电场强度为零
B．A、B两点的电场强度相同
C．A、C之间的电势差为10V
D．一电子仅受电场力作用由B点运动到C点，其动能减少40eV
8．把带电荷量为2×10－8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服静电力做功8×10－6J，若把该点电荷从无限远处移动到电场中的B点，需克服静电力做功2×10－6J.
(1)求A点的电势．
(2)求A、B两点的电势差．
(3)求把2×10－8C的负电荷由A点移到B点静电力做的功．
B组 能力提升练
9．一带正电导体，其周围的等势面如图所示，每相邻两个等势面间的电势差相等．将一电子先后置于A、B两点，其电势能分别是EpA和EpB，所受电场力的大小分别是FA和FB，则( )
A．EpAFB
B．EpAC．EpA>EpB，FA>FB
D．EpA>EpB，FA10．(多选)在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场．如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，则( )
A．a、b两点的电场强度相同
B．c、d两点的电场强度不相同
C．a、b两点的电势差Uab＝－3mV
D．从c到d的直线上电场强度先变大后变小
课时分层作业(八) 电势差
1．解析：题中给出的前三个公式具有共同的特征，都是用比值法定义的物理量，且都与检验电荷无关，第四个公式没有这个特征，C正确，A、B、D错误．
答案：C
2．解析：由题意UAB＝φA－φB＝75V，则得φA>φB；UBC＝φB－φC＝－200V则得φB<φC；UAC＝UAB＋UBC＝(75－200) V＝－125V，则UAC＝φA－φC＝－125V，则得φA<φC，故有φC>φA>φB.
答案：C
3．解析：静电力做功与路径无关，WAD＝qUAD＝－30×1.6×10－9J＝－4.8×10－8J，故B正确．
答案：B
4．解析：由于等势面和电场线垂直，可知M、N两点电场强度方向不同，A错误；P点电势为6kV，M点的电势为8kV，因此P点的电势比M点的电势低，B错误；等差等势面越密集的地方，电场强度越大，可知N点电场强度的值大于P点电场强度的值，C错误；根据Ep＝φq，由于电子带负电，在电势越低的地方电势能越大，因此电子在P点的电势能大于在M点的电势能，D正确．
答案：D
5．解析：根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知A、B两点的电场强度大小关系为EA答案：D
6．解析：由图可知，φM＝－300kV，φN＝－350kV，则M、N两点间的电势差为UMN＝φM－φN＝50kV，故A错误，C正确；沿电场线方向，电势降低，则电场强度的方向由M点指向N点，故B错误；电子由M移到N点，电场力做功W＝qUMN＝－50keV，故D错误．
答案：C
7．解析：两个正点电荷在O处的合场强为零，负点电荷在O处的场强不为零，根据场强的叠加知O点场强不为零，故A错误；电场线垂直于等势面，根据对称性可知，A、B两点的电场强度大小相等，由于负点电荷的存在，A点叠加后的场强方向斜向左上方，B点叠加后的场强方向斜向右上方，方向不同，也不相反，故B错误；A、C之间的电势差UAC＝φA－φC＝25V－(－15V)＝40V，故C错误；电子在B点的电势能为EpB＝－25eV，电子在C点的电势能为EpC＝15eV，将一电子由B点移动到C点，其电势能变化量为ΔEp＝EpC－EpB＝15eV＋25eV＝40eV，由于仅受电场力作用，质子的动能和电势能之和保持不变，所以该质子由B点移动到C点，其动能减少40eV，故D正确．
答案：D
8．解析：(1)无限远处与A点间的电势差
U∞A＝eq \f(W1,q)＝eq \f(－8×10－6,2×10－8)V＝－400V，而U∞A＝φ∞－φA，又φ∞＝0，所以φA＝400V.
(2)无限远处与B点间的电势差
U∞B＝eq \f(W2,q)＝eq \f(－2×10－6,2×10－8)V＝－100V，而U∞B＝φ∞－φB，又φ∞＝0，所以φB＝100V.
则A、B两点的电势差UAB＝φA－φB＝300V.
(3)静电力做的功W＝q′UAB＝－2×10－8×300J＝－6×10－6J.
答案：(1)400V (2)300V (3)－6×10－6J
9．解析：在正电导体周围的等势线密集的地方，电场线越密集，场强越大，所以EB>EA
电荷所受的电场力为F＝qE
可得FA做出过B点的电场线，交A点所在等势线于A′，如图所示
则有φA＝φ′A
沿电场线电势逐渐降低φ′A>φB
又因EpA＝－eφA，EpB＝－eφB
则EpA故选B.
答案：B
10．解析：该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，电场线分布如图所示．
a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小、方向相同，故A正确；c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，c、d两点的电场强度大小与方向也相同，故B错误；a、b两点的电势差Uab＝φa－φb＝3mV，故C错误；根据等势线的疏密程度可判断出从c到d的直线上电场强度先变大后变小，故D正确．
答案：AD