鲁科版高中物理选修3-1同步练测：第二章第三节电势差.docx

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第三节电势差
建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分
一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共45分）
1.关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是（）
A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的
功和电荷的电荷量决定
B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间
的电势差和该电荷的电荷量决定
C.电势差是矢量，电场力做的功是标量
D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的
电势差为零
2.下列说法中正确的是（）
A.重力做功与路径无关，与移动物体的初、位置的
竖直高度差有关，即W AB=mgℎAB
B.电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置
的电势差有关，即W AB=qU AB
C.重力对物体做正功，其重力势能能减少，做负功
则重力势能增加
D.电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对
负电荷做正功，负电荷电势能增加.
3.正电荷在电场中由静止沿某一电场线从A到B，此
过程中可能出现的是（）
A.电场力的大小不断变化
B.电场力的大小保持不变
C.电荷克服电场力做功
D.电荷的电势能不断减小4.如图1所示的匀强电场的电场强度为103N/C，ab ＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm.则下
述计算结果正确的是( )
A．ab之间的电势差为50 V
B．ad之间的电势差为50 V
C．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcd 移动一周，电场力做功为零
D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a 移动到c，电场力做功都是－0.25 J
5.如图2所示，A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有
a、b、c三点，其中b为A、B连
线的中点，ab=bc，则（）
A.a点与c点的电场强度相同
B.a点与c点的电势相同
C.a、b间电势差与b、c间电势差相等
D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做
功
6.在静电场中，一个带电荷量q=2.0×10−9C的负电
荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外其他力做的功为4.0×10−5J，质点的动能增加了
8.0×10−5J，则A、B两点间的电势差大小为（）
A.2×10−4V
B.1×104V
C.4×104V
D.2×104V 7．一个点电荷，从静电场中a点移到b点电场力做功为零，则（）
A．a、b两点电势一定相等
图2
图1
B．a、b两点电场强度一定相等
C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向一定垂直
D．a、b两点的电势差一定为零
8．关于电势差的说法中，正确的是（）
A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
B．1C的电荷从电场中一点移到另一点，若电场力做功为1J，则这两点间的电势差为1V
C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比
9．关于电势差和电场力做功的说法中，正确的( )
A．电势差是矢量，电场力做的功是标量
B．在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零
C．在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大
D．在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零
二、填空题（本题共2小题，每小题10分，共20
分.请将正确的答案填到横线上）
10．在电场中A、B两点的电势分别为φA=300V，
φB=200V，则A、B间的电势差U AB=___________，一个质子从A点运动到B点，电场力做功
_____________，质子动能的增量为__________. 11．将一个电荷量−2×10−8C的点电荷，从零电势点O移到M点需克服电场力做功4×10−8J，则M 点电势φM=___________；若将该电荷从M点再移至N点，电场力做功1.4×10−7J，则N点电势φN=__________，M、N两点间的电势差
U MN=_____________.
三、计算题（本题共2小题，共35分.解答时应写
出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
12.（15分）如图3所示，点电荷Q形成电场，现把一个q＝－2.0×10−8C试探电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷分别做功为6.0×10−7J、4.0×10−7J、1.0×10−7J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别为多
少？若选择B点为零电势点，这三点的电势又分别为多少？
13.（20分）如图4所示，在电场强度为E的匀强
电场中，一电子（电荷量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点时速度为零，求：
（1）A、B两点间电势差U AB
为多少？哪点电势高？
（2）A、B两点间距离为多
大？
图4
第三节电势差
得分：
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案
二、填空题
10． 11．
三、计算题
12.
13.
第三节电势差参考答案
一、选择题
1.BD解析：电场中两点间电势的差值叫做电势差.对固定的电场，两点之间的电势差是固定的.因此选项A 错误，选项B正确.电势差是标量，电场力做的功是标量，选项C错误.在匀强电场中，垂直电场线的直线在等势面上，因此电势差为零.选项D正确.
2.ABC 解析：电场力做功可类比重力做功.因此，电场力做功和重力做功一样与路径无关，只与初、末位置有关.选项A、B正确.电场力做功和重力做功也类似，即重力或电场力做正功，重力势能或电势能减少，重力或电场力做负功，重力势能或电势能增加，因此选项C正确，选项D错误.
3.ABD 解析：正电荷在非匀强电场中沿电场线运动，由于电场强度不恒定，电场力的大小也不断变化.在匀强电场中，电场强度恒定，电场力也恒定.因此，选项A、B正确.正电荷沿着电场线运动，电场力做正功，电势能减少，因此，选项C错误，选项D正确.
4.C解析：在匀强电场中，电场强度等于沿电场强度方向单位距离上的电势差，所以U ab＝Ed＝103×0.04 V ＝40 V．又ad垂直于电场线，所以ad在同一等势面上，U ad＝0.又电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以电荷沿abcd移动一周时，电场力做功为零.
5.ACD 解析：根据等量异种电荷形成电场的特点知，两电荷连线上距离两电荷相等距离的两点，电场强度相等，选项A正确.沿着电场线的方向，电势降低，选项B错误.根据等量异种电荷形成电场的特点知，由于ab=bc，因此，a、b间电势差和b、c间电势差相等，选项C正确.等量异种点电荷形成电场，两电荷连线的中垂线是一个等势面.因此，点电荷沿中垂线移动，不做功，选项D正确.
6.D 解析：因为质点的动能增加了8.0×10−5 J，而其他力做功为4.0×10−5 J，所以电场力做功为4.0×10−5 J.又因为质点的电荷量为2×10−9 J.所以AB两点的电势差为U BA=W BA
q
=2×104V.选项D正确.
7．AD 解析：点电荷从a点移到b点电场力做功为零.这只存在两种情况.第一，a、b两点在同一等势面上.第二，a、b两点虽然不在同一等势面上但两者的电势差为零.所以，选项A、D正确.
8．B 解析：两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与该点电荷的比值，选项A错误，选项B正确.根据电势差的定义可知，选项C、D错误.
9．B解析：电势差是标量，电场力做的功是标量，选项A错误.两点间的电势差为零，在两点间移动电荷时电场力不做功，选项B错误.电势差的大小与两点间移动电荷量的大小没有关系，选项C错误.电场力做正功说明起点的电势高于终点的电势，不能说两点间的电势差大于零.因此选项D错误.
二、填空题
10．100V100eV100eV解析：A、B两点间的电势差U AB=φA−φB=100 V,由于质子是从高电势处运动到低电势处，因此电场力做正功即W AB=100 eV,质子动能的增量也为100eV.
11．−2V5V−7V 解析：根据求电势公式得φM=4×10−8
−2×10−8=−2V,由题意得φN=4×10−8−1.4×10−7
−2×10−8
=
5V.M、N两点间的电势差为φN−φM=5V−(−2V)=7V.
三、计算题
12.见解析解析：⑴负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功.
⑵设无穷远处与A点的电势差为U
∞A ，则有U
∞A
=
W
∞A
q
=−30V.
而U
∞A =φ
∞
−φA=−30V，由题意φ
∞
=0所以φA=30 V
同理可得φB=20VφC=5V
⑶因为U AB=φA−φB=(30−20)V=10 V
若φB=0，则φA=U AB=10V，同理φC=−15V
13.见解析解析：⑴电子在电场中只受电场力，电场力做功，由动能定理得
W AB=1
2mv B2−1
2
mv A2=−1
2
mv02
A、B两点的电势差U AB=W AB
q =−
1
2
mv02
−e
=mv02
2e
因为U AB＞0，所以φA＞φB即A点电势高. （2）设A、B两点的距离为s，由动能定理得
−Ees=−1
2mv02故s=mv02
2Ee
.。