高中物理选修3-1(人教版)练习：第一章第5节电势差含答案

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人教版高中物理《静电场》第5节电势差

新课标高中物理选修3－1
第一章静电场
第5节电势差
复习巩固：
1.静电力做功的特点
静电力做的功，与电荷的起始位置和终止位置（初末位置）有关，与电荷经过的路径无关。
2.静电力做功与电势能变化的关系
WAB=EpA-EpB 电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大 3.电势高低的判断
1.沿着电场线的方向，电势逐渐降低
WG/G
h
2m 2mg
2mgh
h
3m 3mg
3mgh
h
电场
a
E
b
电荷量
q
电场力
qE
做功（W电） qEd
W电/电量
Ed
2q
2qE 2qEd Ed
3q
3qE 3qEd Ed
比值与移动的电荷电量无关，只与电场本身有关。
电势差
一、电势差： (1)定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压
（2）公式：U AB A B
U BA B A
U AB U B A
电势差类比理解
A
高度
B 参考平面
A 电势
B 参考点
电势差类比理解
A
高度差
B
A
电势差
B
电势差的理解
3V2V 1V 0V AB C D
U AB __A___B__3_V__2V 1V UBA ___B___A___2_V 3V 1V
电势差有正值也有负值，电势差的正负表示什么意义？
5、电势差是标量。
课前预习作业课本P22
课堂练习
B
课堂练习
二.电势差与静电力做功与的关系
5.决定因素
WAB跟路径无关,UAB也是跟路径无关,且跟WAB 和q都无关,

高中人教版高二选修3-1第一章第5节电势差课时练习[答案解析]

人教版高二选修3-1第一章第5节电势差课时练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．在电场中，A 、B 两点间的电势差为U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差为U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系为( )A ．φA >φB >φCB ．φA <φC <φBC ．φC >φA >φBD ．φC >φB >φA2．一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为 ( )A ．动能减小B ．电势能增加C ．动能和电势能之和减小D ．重力势能和电势能之和增加3．对于电场中的A 、B 两点，下列说法正确的是（）A ．电势差的定义式AB AB W U q=，说明A 、B 两点间的电势差AB U 与电场力做的功AB W 成正比，与检验电荷的电荷量q 成反比B ．A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力做的功C ．将1C 的电荷从A 点移到B 点，电场力做1J 的功，则这两点间的电势差为1VD ．若在电荷由A 点移到B 点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化量的负值不再等于电场力所做的功4．由电势差的定义式AB AB W U q=可以看出（） A ．电势差与电场力做的功成正比，与电荷量成反比B ．电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大C ．将1C 的负电荷从A 点移到B 点，电场力做了1J 的功，则1V AB U =D ．电场中两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功5．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 点移动到A 点，再由A 点移动到D 点，静电力做正功1W ；若该正电荷由C 点移动到B 点，再由B 点移动到D 点，静电力做正功2W .C 、D 两点的电势分别为C ϕ、D ϕ，则1W 与2W 、C ϕ与D ϕ的大小关系分别为（）A ．12W W > C D ϕϕ<B ．12W W <CD ϕϕ< C ．12W W = C D ϕϕ< D ．12W W = C D ϕϕ>6．在电场中将一带电荷量为61.510C q -=-⨯的点电荷从A 点移到B 点，电势能减少4310J -⨯，电场中C 点与A 点的电势差100V CA U =，将这一点电荷从B 点移到C 点，静电力做的功为（）A ．41.510J -⨯B ．41.510J --⨯C ．43.010J -⨯D ．43.010J --⨯ 7．如图所示，在带电荷量为v 的点电荷A 产生的电场中，将另一带电荷量为q 的点电荷从a 移到b 点，已知a 、b 两点到点电荷A 的距离分别为1r 、2r ，则在电荷移动过程中电场力做的功为（点电荷Q 产生的电场中的电势kQ rϕ=，r 为到点电荷的距离）（）A ．1211()kQ r r --B ．1211()kqQ r r -C ．1211()kqQ r r --D ．21kqQ r r --二、解答题8．有一带电荷量6310C q -=-⨯的点电荷，从电场中A 点移到B 点时克服静电力做功4610J -⨯，从B 点移到C 点时静电力做功4910J -⨯.（1）求A 与B 、B 与C 、C 与A 间的电势差；（2）取B 点为零电势点，求A 、C 两点的电势；（3）比较电荷在A 、C 两点的电势能的大小.9．在电场中有A 、B 两点，它们的电势分别为100V A ϕ=-，200V B ϕ=，把电荷量72.010C q -=-⨯的点电荷从A 点移到B 点，是电场力做功还是点电荷克服电场力做功？做了多少功？10．如图所示，质量0.1kg m =的带电小球用绝缘细线悬挂于O 点，处在水平向左的匀强电场中，电场范围足够大，场强500N /C E =，小球静止时细线与竖直方向的夹角37θ︒=，若某时刻将细线剪断，求此后2s 内电场力对小球做的功，sin370.6︒=，cos370.8︒=，g 取210m /s .11．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 ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零。

【高中物理】高中物理(人教版)选修3-1同步教师用书：第1章 5 电势差

5 电势差学习目标知识脉络1.知道电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关．2．掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系．(重点)3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用静电力做功的公式进行计算．(难点)电势差[先填空]1．定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压．2．表达式：若A点电势为φA，B点电势为φB.则U AB＝φA－φB；U BA＝φB－φA.3．单位：伏特，符号V.[再判断]1．电势差有正、负，是矢量．(×)2．电场中两点间电势差是恒定的，与零电势点选取无关．(√)3．若U AB>0，说明从A到B电势降低．(√)[后思考]电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？与零电势位置的选取有关吗？【提示】电势差由电场中的两点位置来决定，与有无试探电荷无关；与零电势的位置选取也无关．[合作探讨]如图1-5-1所示，A、B、C为同一电场线上的三点，取B点电势为零时，A 点的电势φA＝8 V，C点的电势φC＝－6 V.图1-5-1探讨1：A、C两点的电势差U AC是多少？C、A两点的电势差U CA是多少？【提示】U AC＝φA－φC＝14 V，U CA＝φC－φA＝－14 V.探讨2：若取C点为零电势点，则U AC是多少？φA、φB又各是多少？【提示】U AC＝14 V，φA＝14 V，φB＝6 V.探讨3：选取不同的零电势参考面，电场中某点的电势、两点间的电势差也会随之而改变吗？【提示】电势随之而改变，电势差不变．[核心点击]1．电势差的理解电势差由电场本身的性质决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、电场力做功的大小无关．2．电势和电势差的比较电势φ电势差U AB区别定义φ＝E pqU AB＝φA－φB决定因素由电场和在电场中的位置决定由电场和场内两点位置决定相对性有，与零电势点的选取有关无，与零电势点的选取无关概念比较内容联系数值关系U AB＝φA－φB，U BA＝－U AB单位相同，均是伏特(V)，常用的还有kV、mV等标矢性都是标量，均具有正负物理意义均是描述电场的能的性质的物理量1．在电场中A、B两点间电势差为U AB＝75 V，B、C两点间电势差U BC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为()A．φA>φB>φC B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB D．φC>φB>φA【解析】因为U AB＝φA－φB＝75 V>0，所以φA>φB，因为U BC＝φB－φC＝－200 V<0，所以φB<φC，又U AC＝U AB＋U BC＝75 V＋(－200)V＝－125 V<0，所以φA<φC，则φC>φA>φB，C正确．【答案】 C2．有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4 J．求：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如果B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？【导学号：34522011】【解析】根据U＝W q则U AB＝－6×10－4－3×10－6V＝200 V，即φA－φB＝200 VU BC＝9×10－4－3×10－6V＝－300 V，即φB－φC＝－300 V U CA＝φC－φA＝100 V.(2)若φB＝0，则φA＝200 V，φC＝300 VE p A＝φA q＝200×(－3×10－6) J＝－6×10－4 J.E p C＝φC q＝300×(－3×10－6) J＝－9×10－4 J.【答案】(1)200 V－300 V100 V(2)200 V300 V－6×10－4 J－9×10－4 J电势差求解技巧(1)采用直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正、负号的运用．(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排序，如U AD＝U AB＋U BC＋U CD，U AB＝－U BA.静电力做功与电势差的关系[先填空]1．公式推导电荷q在电场中从A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：W AB＝E p A－E p B，由电势能与电势的关系φ＝E pq可得E p A＝qφA，E p B＝qφB.所以W AB＝q(φA－φB)＝q·U AB，所以有U AB＝W AB q.2．公式U AB＝W AB q.3．物理意义电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值．[再判断]1．若电场中两点间的电势差U AB＝1 V，则将单位电荷从A点移到B点，电场力做功为1 J．(×)2．将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将－q从B点移到A点电场力所做的功相同．(√)3．若将电荷q从电场中的A点分别移到B、C、D各点过程中，电场力做功相同，则B、C、D三点的电势必然相等．(√)[后思考]把电荷从电场中电势较高的地方移动到电势较低的地方，电场力做正功还是负功？【提示】根据U AB＝φA－φB，电势差为正．由W AB＝qU AB，若q为负电荷，电场力做负功；若q为正电荷，则电场力做正功．[合作探讨]如图1-5-2所示，带电荷量为q＝＋5.0×10－8 C的点电荷从A点移至B点，克服静电力做功3.0×10－6 J．外力F做功5.0×10－6 J.图1-5-2探讨1：电荷q从A点移至B点的过程中，电势能变化了多少？【提示】电势能增加了3.0×10－6 J.探讨2：A、B两点的电势差U AB为多大？【提示】U AB＝W ABq＝－3.0×10－65.0×10－8V＝－60 V.探讨3：电荷的动能变化了多少？【提示】动能增大了5.0×10－6 J－3.0×10－6J＝2.0×10－6 J. [核心点击]1．正确理解电势差公式U AB＝W AB q(1)用U AB＝W ABq或W AB＝qU AB计算时，W AB、U AB、q都要带入正、负号，理解各物理量正、负号的意义．(2)计算时，也可把各物理量都代入绝对值，电场力做功的正、负根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定，电势差的正、负根据两点电势的高低判断．(3)W AB＝qU AB适用于任意电场．2．电场力做功的求解四法四种求法表达式注意问题功的定义W＝Fd＝qEd (1)适用于匀强电场(2)d表示沿电场线方向的距离功能关系(1)W AB＝E p A－E p B(2)W AB＝－ΔE p(1)既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场(2)既适用于只受电场力的情况，也适用于受多种力的情况电势差法W AB＝qU AB动能定理W静电力＋W其他力＝ΔE k3.(多选)如图1-5-3所示的同心圆是电场中的一簇等势面，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有()【导学号：34522012】图1-5-3A．电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B．电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大C．电势φA>φB>φCD．电势差U AB＝U BC【解析】由于等势线是电场中的一簇同心圆，且电子由A向C运动过程速度越来越小，故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的，根据库仑定律可以判断，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，故A错误；电子沿AC 方向运动时，电场力做负功，故电势能逐渐变大，故B正确；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，电子由A向C运动过程速度越来越小，故电场力向外，场强向内，故外侧电势较高，故φA>φB>φC，故C正确；电子沿AC 方向运动过程中，电场力逐渐变大，从A 到B 过程电场力较小，故从A 到B 过程电场力做功较少，根据电势差与电场力做功关系U AB ＝W AB q ，可以得到：U AB <U BC ，故D 错误．【答案】 BC4．(多选)空间存在匀强电场，有一电荷量为q (q ＞0)、质量为m 的粒子从O 点以速率v 0射入电场，运动到A 点时速率为2v 0.现有另一电荷量－q 、质量m 的粒子以速率2v 0仍从O 点射入该电场，运动到B 点时速率为3v 0.若忽略重力的影响，则( )A ．在O 、A 、B 三点中，B 点电势最高B ．在O 、A 、B 三点中，A 点电势最高C ．OA 间的电势差比BO 间的电势差大D ．OA 间的电势差比BO 间的电势差小【解析】由动能定理有：qU OA ＝12m (2v 0)2－12m v 20＝32m v 20；－qU OB ＝12m (3v 0)2－12m (2v 0)2＝52m v 20，故在三点中，B 点的电势最高，A 点的电势最低，OA 间的电势差比BO 间的电势差小，所以选AD.【答案】 AD静电场中功能关系问题的三种情况(1)合力做功等于物体动能的变化量，即W 合＝ΔE k .这里的W 合指合外力做的功．(2)电场力做功决定物体电势能的变化量，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p .这与重力做功和重力势能变化之间的关系类似．(3)只有电场力做功时，带电体电势能与动能的总量不变，即E pl ＋E kl ＝E p2＋E k2.这与只有重力做功时，物体的机械能守恒类似．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。

高中物理(选修3-1)训练题：第一章第五节《电势差》新人教版

电势差实际得分一、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，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即W AB =mgh ABB.静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 ABC.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.静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，电场中有A 、B 两点，则下列说法中正确的是（）A.电势＞，场强E A ＞E BA ϕB ϕB.电势＞，场强E A ＜E BA ϕB ϕC.将+q 电荷从A 点移动到B点电场力做正功D.将-q 电荷分别放在A 、B 两点时具有的电势能E P A＞E P B 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.2×10-4VB.1×104VC.4×104VD.2×104V图2图17．一个点电荷，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。

人教版高中物理选修3-1学案：第一章第5节电势差含答案

第 5 节电_势_差1．电势差是电场中两点间电势的差值，即 U ＝ φ － φ。

ABAB2．电势差有正、负，正、负号表示两点电势的高低关系，注意 U AB ＝－ U BA 。

3．静电力做功与路径没关，只与电场中两点间的电势差有关， W AB ＝ qU AB 。

一、电势差1．定义电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。

2．公式设电场中A 点的电势为φ ，B 点的电势为φ ，则 A 、B 两点之间的电势差为：U＝ φABABA－ φ 。

BB 、 A 两点之间的电势差为： U ＝ φ － φ 。

BABA因此 U AB ＝－ U BA 。

3．电势差的正负电势差是标量，但有正、负。

电势差的正、负表示两点电势的高低。

因此电场中各点间的电势差可挨次用代数法相加。

二、静电力做功与电势差的关系1．公式推导电荷 q 在电场中从 A 点移到 B 点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：W AB ＝ E pA－E ，由电势能与电势的关系φ＝ E p可得E＝ q φ ，E ＝ q φ 。

因此 W AB ＝ q(φ － φpBqpAApBBA B )＝qU AB ，因此有 U AB ＝W AB。

qW AB2．公式：U AB＝q。

3．物理意义电场中 A 、 B 两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q 的比值。

1．自主思虑——判一判(1) 电场中 A、 B 两点的电势差，不单与A、B 两点的地点相关，还与零势能面的选用有关。

(×)(2)电场中随意两点的电势差，均与能否放入尝试电荷没关。

( √)(3)，但没法判断φ、φ的正负。

( √)若 U AB>0，说明φA>φB AB(4)若电场中两点间的电势差U AB＝ 1 V ，则将单位电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功为1 J。

( ×)(5)将电荷量为 q 的电荷从 A 点移到 B 点与将－ q 从 B 点移到 A 点电场力所做的功同样。

人教版高中物理选修3-1第一章第5节电势差(含解析).docx

高中物理学习材料桑水制作电势差一课一练一、单项选择题1．下列说法正确的是( )A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B．电势差有正值和负值之分，是一个矢量C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB＝U BA解析：选C.由电势差的定义可知A项错误．由电势差的特性可知电势差是标量，有正、负值之分，B项错误．由电场力做功的特性及电势差的定义可知，两点的电势差只与两点的位置有关，C项正确．电势差可以反映出两点电势的高低，U AB＝－U BA，D项错误．故选C.2.如图所示是一个正电荷的电场，两虚线是以点电荷为圆心的同心圆，A、B两点的电势差为4 V．有一个q＝－1.0×10－8C的点电荷，从A点沿不规则曲线移到B点，电场力做功为( )A．4.0×10－8 JB．－4.0×10－8 JC．－2.5×10－9 JD．路径不清，不能确定解析：选B.电场力做功与路径无关，W AB＝qU AB＝(－1.0×10－8)×4 J＝－4.0×10－8 J，故B正确．3．一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b点．在这个过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为( )A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V解析：选A.设电场力做功为W，由动能定理知：W＋6.0×10－5 J＝8.0×10－5 J，可求得W＝2.0×10－5 J，因此a、b两点间的电势差为U ab＝Wq＝1×104 V，故选A.4.(2014·黄山屯溪一中高二检测)如图所示，在－Q形成的电场中，有a、b、c三点，它们到点电荷的距离为r a<r b<r c，且U ab＝U bc.则下列说法错误的是( )A．a点电势高于c点电势B．a点场强比c点场强大C．同一负电荷放在c点比放在a点的电势能小D．同一负电荷由a点移到b点与由b点移到c点电场力做功相同解析：选A.由孤立负点电荷电场线和等势面的分布知B正确；因φc>φa，同一负电荷在电势低处电势能大，C正确；因U ab＝U bc，据W＝qU知W ab＝W bc，D正确．5.(2014·郑州外国语学校高二月考)如图所示，虚线1、2、3、4为静电场中的等势面，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b两点时的动能分别为26 eV和5 eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为( )A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eV解析：选C.由于电荷在电场中移动时只有静电力做功，因此能量之间的转化只有动能和电势能之间的转化.1、2、3、4为等差等势面，等势面3的电势为零，从等势面1到等势面4电荷减少的动能为21 eV，所以从1到3减少的动能为14 eV，故电荷在等势面3上的动能为12 eV，故当电势能为－8 eV时，动能为20 eV.故选C.6．(2014·山东四市联考)如图所示，在水平向右的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，a、b、c、d为以O为圆心的同一圆周上的四点，bd与电场线平行，ac与电场线垂直，则( )A．a、c两点的场强相同B．b点的场强大小等于a点的场强大小C．d、a间的电势差大于a、b间的电势差D．检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能解析：选D.a、c两点在匀强电场中电场强度相同，点电荷在a、c两点产生的电场强度大小相等、方向相反，合成后，a、c两点的合场强仅大小相同，A错误；a、b、c、d四点中b点的合场强最大，B错误；d、a间的电势差与a、b间的电势差相等，C错误；a点电势与c点电势相等，检验电荷在a点的电势能与在c点的电势能相等，D正确．故选D.7.(2014·成都四中高二检测)如图所示，a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V 、4 V 和1.5 V ．一质子(11H)从等势面a 上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b 时的速率为v ，则对质子的运动判断正确的是( )A ．质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5 eVB ．质子从a 等势面运动到c 等势面动能不变C ．质子经过等势面c 时的速率为2.25vD ．质子经过等势面c 时的速率为1.5v解析：选D.质子由电势高的等势面向电势低的等势面运动，电场力做正功，电势能减小，动能增加，选项A 、B 错误；质子从a 到b 的过程中，由动能定理得12mv 2＝2 eV ，质子从a 到c 的过程中，由动能定理得12mv 2c ＝4.5 eV ，解得v c ＝1.5v ，选项C 错误，D 正确．故选D.8.(2014·泉州质检)如图所示，在xOy 坐标系中以O 为中心的椭圆上有a 、b 、c 、d 、e五个点，现在其一个焦点f 处固定一正点电荷，则下列判断正确的是( )A ．c 、e 两点的电场强度相同B ．a 点的电势比b 点的电势高C ．一负电荷在d 点时的电势能大于在a 点时的电势能D ．将一正电荷由e 点沿eabc 移到c 点，所受电场力先做正功再做负功，但总功为零解析：选D.c 、e 两点的电场强度大小相等，方向不同，分别沿fc 、fe 方向，选项A错误；离正点电荷越近的点电势越高，a 点离f 远，故选项B 错误；负电荷在电势越高的位置其电势能越小，a 点电势低于d 点电势，故负电荷在d 点时的电势能小于在a 点时的电势能，选项C 错误；将一正电荷由e 点沿ea 移到a 点的过程中，所受电场力做正功，由a 点沿abc 移到c 点的过程中，所受电场力做负功，由于c 、e 两点等电势，故整个过程中电场力做功为零．9．(2014·长春调研)在空间直角坐标系O －xyz 中，有一四面体C －AOB ，C 、A 、O 、B 为四面体的四个顶点，且O (0,0,0)、A (L,0,0)、B (0，L,0)、C (0,0，L )，D (2L,0,0)是x 轴上一点，在坐标原点O 处固定着＋Q 的点电荷，下列说法正确的是( )A ．A 、B 、C 三点的电场强度相同B ．电势差U OA ＝U ADC ．将一电子由C 点分别移动到A 、B 两点，电场力做功相等D ．电子在A 点的电势能大于在D 点的电势能解析：选C.A 、B 、C 三点的电场强度大小相同、方向不同，A 错误；电势差U OA ＞U AD ，B错误；电子在A 点的电势能小于在D 点的电势能，D 错误；将一电子由C 点分别移动到A 、B 两点，电场力做功相等，C 正确．故选C.☆10.(2014·广东广雅中学高二检测)如图所示，质量为m 、带电荷量为q 的粒子，以初速度v 0从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B ＝2v 0，方向与电场的方向一致，则A 、B 两点的电势差为( ) A.mv 202q B.3mv 20qC.2mv 20qD.3mv 202q解析：选C.粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有2gh ＝v 20.电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由12mv 20变为2mv 20，则根据动能定理，有Uq －mgh ＝2mv 20－12mv 20，解方程得A 、B 两点电势差应为2mv 20q，故选C. 二、非选择题11.如图所示是一匀强电场，已知场强E ＝2×102N/C.现让一个带电荷量q ＝－4×10－8 C的电荷沿电场方向从M 点移到N 点，M 、N 间的距离x ＝30 cm.试求：(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化．(2)M 、N 两点间的电势差．解析：(1)负电荷从M 点移到N 点时，所受电场力的方向与场强方向相反，故电场力做负功为W MN ＝qEx ＝－4×10－8×2×102×0.3 J ＝－2.4×10－6 J.因电场力做负功，电荷的电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功，所以电荷电势能增加了2.4×10－6 J.(2)M 、N 两点间的电势差U MN ＝W MN q ＝－2.4×10－6－4×10－8 V ＝60 V. 答案：(1)电势能增加了2.4×10－6 J (2)60 V☆12.如图所示，ABCDF 为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB 与电场线平行，BCDF 是半径为R 的圆形轨道，今有质量为m 、带电量为＋q 的小球在电场力作用下从A 点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D 时对轨道的压力恰好为零，则A 点与最低点B 间的电势差为多大？解析：小球从A 到D 的过程中有两个力做功，即重力做功和电场力做功，由动能定理得 12mv 2＝qU AD －mg ·2R小球在D 点时重力完全用来提供向心力，由牛顿第二定律得mg ＝m v 2R ，联立解得U AD ＝5mgR 2q由于B 、D 两点在同一等势面上所以U AB ＝U AD ＝5mgR 2q. 答案：5mgR 2q。

人教版高二物理选修3-1第一章静电场--1.5电势差(有答案)

1 / 5 [同步检测]1．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是 ( )A ．在相同距离上的两点，电势差大的其场强必定大B ．任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积C ．沿着电场线方向，经过任何相同的距离电势降落必定相等D ．电势降低的方向必定是电场强度的方向2．如图1—6—7所示，匀强电场场强E ＝100 V ／m 、A ，B 点相距10cm 、A 、B 连线与电场线夹角为600，则U BA 之值为 ( )A ．-10 VB ．10 VC ．-5 VD ．-53 V 3．电场中有一条直线，在直线上有M 、N 两点，若将一试探电荷Q 从直线外的P 点分别移到M 、N 两点，电场力对Q 做功相等，则 ( )A ．该电场若是匀强电场，则M 、N 连线一定与电场线平行B ．该电场若是匀强电场，则M 、N 连线—定与电场线垂直C ．该电场若是由一个点电荷产生的，则M 、N 两点的电势和场强都相同D ．该电场若是由一个点电荷产生的，则M 、N 两点的电势相等，电场强度不同4．如图1—6—8中，a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上，b ，c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离．在a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q ，已知在+Q 的电场中b 、c 两点间的电势差为U ，将另一个点电荷+q 从d 点移动到e 点的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．电场力做功qUB ．克服电场力做功qUC ．电场力做功大于qUD ．电场力做功小于qU 5．已知空气的击穿电场强度为2×106 V ／m ，测得某一次闪电，设闪电的火花路径为直线，其火花长为1000m ，则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差U ＝ V ，若这次闪电通过的电荷量为30C ，则释放的能量W ＝ J ．6．图1—6—9中的实线为电场线，虚线为等势线，a 、b 两点的电势A ϕ＝-50 V ，B ϕ＝-20 V ，则a 、b 连线中点c 的电势C ϕ应为 ( )A ．C ϕ＝-35 VB ．C ϕ>-35 VC ．C ϕ<-35 VD ．条件不足，无法判断C ϕ的高低7．如图1—6—10所示，在电场强度E ＝2000 V ／m 的匀强电场中，有三点A 、M和B ，AM ＝4 cm ，MB ＝3 cm ，AB ＝5 cm ，且AM 边平行于电场线，把一电荷量图1—6—7图1—6—8图1—6—9图1—6—10q＝2×10-9C的正电荷从B移到M点，再从M点移到A点，电场力做功为( )A．0.6×10-6J B．0.12×10-6JC．-0.16×10-6J D．-0.12×10-6J8．在水深超过200 m的深海,光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N／C时可击昏敌害，身长为50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达V．9．为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图＝100 V(不计重力，sin 370=0.6，1—6—11所示．若AB＝0.4 m，α＝370，q＝-3×10-7C，F＝1.5×10-4N，A点电势Acos370＝0.8)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值．(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？图1—6—1110．如图1—6—12所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V／m，极板间距离d ＝5 cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地，求：(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)将点电荷q=2×10-2C从C匀速移到D时外力做功多少?图1—6—122 / 53 / 5 [综合评价]1．关于静电场的电场线和等势面，以下说法正确的是( )A ．等势面上各点的场强大小相等B ．导体周围的电场线一定与导体表面垂直C ．在同一条电场线上的两点，电势必定不等D ．在同一条电场线上的两点，所在位置的场强必定不相等2．对公式U ＝Ed 的理解，下列说法正确的是( )A ．在相同的距离上的两点，电势差大的其场强也必定大B ．此公式适用于所有的电场中的问题C ．公式中的d 是通过两点的等势面间的垂直距离D ．匀强电场中，沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等3．如图1—6—13所示，a 、b 、c 是匀强电场中的三个点，a 、b 、c 三点在同一平面上，三点电势分别是10V 、2V 和6V ，下列各图中电场强度的方向表示正确的是( )．4．如图1—6—15所示，为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A 放入空腔中，当静电平衡时，图中a 、b 、c 三点的场强E 和电势φ的关系是 ( )A ．E a > E b > E c ， φa > φb > φcB ．E a = E b > E c ， φa = φb > φcC ．E a = E b = E c ， φa = φb = φcD ．E a > E c > E b ， φa > φb > φc5．如图1—6—16所示，两块相对的平行金属板M 、N 与电池相连，N 板接地，在距两板等远的一点P 固定一个带正电的点电荷，如果将M 板向上平移一小段距离，则( )．A ．点电荷所受的电场力减小B ．点电荷所受的电场力增大C ．点电荷的电势能减小D ．点电荷的电势能保持不变 6．如图l —6—14所示的匀强电场中，M 、N 两点距离为2 cm ，两点间的电势差为5 V ，MN连线与场强方向成600角，则此电场的电场强度大小为．7．如图1—6—17所示，匀强电场中有一组等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间的距离是图1—6—13图1—6—15图1—6—16 图1—6—17图1—6—144 /5 2cm ，则该电场的场强是 V ／m ，到A 点距离为1.5cm 的P 点电势为 V ．8．如图1—6—18所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q 的油滴，从A 点以速度v 竖直向上射入电场．已知油滴质量为m ，重力加速度为g ，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v ／2．问：(1) 电场强度E 为多大?(2) A 点至最高点的电势差为多少?9．一个匀强电场的场强为1.0×104V ／m ，在平行于电场的平面上画半径为10cm 的圆，圆周上取三点A 、B 、C (如图1—6—19)．试问：(1) A 、B 间的电势差为多大?(2) B 点电势取作零时，C 点的电势为多大?(3) 将一个电子从B 点沿圆弧移到C 点处时电场力做多少功? 这个功是正功还是负功?10．要使一质量为m ，电荷量为+Q 的小球被沿水平直线加速，需要外加一匀强电场，如图1—6—20已知平行板间距为d ，与水平夹角为θ，要使此小球从A 板左端沿直线从静止沿水平方向被加速，恰从B 板的右端射出，求两金属板所加电压U 是多少?小球被加速后的速度是多大?11．如图l —6—2l 所示，P 、Q 两金属板间的电势差为50 V ，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d ＝10 cm ，其中Q 板接地，两板间的A 点距P 板4cm ，求：(1)P 板以及A 点的电势．(2)保持两板间的电势差不变，而将Q 板向左平移5 cm ，则A 点的电势将变为多少?(设大地电势为零)图1—6—18图1—6—19 图1—6—20图1—6—21同步检测答案：1.C 2.C 3.BD 4.D 5.2×10 6×10 6.B 7.C 8.5000 9.(1) 图略E= 5×10 V/m UAB= -60V (2)4.8×10 J 10.(1) -5.4V -0.6V -4.8V (2)9.6×10 J综合评价答案：1.BC 2.CD 3.D 4.D 5.AC 6. 500V 7.100/ -2.5 8.(1)E=mg/2q (2)U=mv /8qA点电势低于最高点B 9.(1)1.0×10 V (2) -6×10 V (3) -6×10 ev 10.mgd/qcosθ11.(1) -50V -30V (2) -10V5 / 5。

人教版物理【选修3-1】学案：1.5《电势差》(含答案)

第五节电势差学案课前预习学案一、预习目标1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。

2．理解电势是描述电场的能的物理量。

二、预习内容1、你知道什么叫“类比”吗？所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面也可能有相同或类似的属性。

“类比”法是一种科学的研究方法。

2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？二、电势能与重力势能对比后得到：结论：，电势能减小；电场力作负功(克服电场力做)，。

静电力做的功等于电势能的减少量，公式三、电势定义：公式：变形得：。

课内探究学案一、学习目标1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式U AB=W AB/q进行相关的计算．2．理解电势是描述电场的能的物理量，知道电势与电势差的关系，电势与零势面的选取有关，知道在电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低．3．知道电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系．二、学习过程电势差与电势的关系。

电势差定义：也叫。

设电场中A点的电势为，B点的电势为，电势差表示成也可以表示成显然讨论与交流：1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？二、静电力做功与电势差的关系。

电荷q 从电场中A 点移到B 点，静电力做功与电势差的关系。

W AB = = = =即或1、U AB 由什么决定？跟W AB 、q 有关吗？2、W AB 跟q 、U AB 有关吗？三、反思总结1、电势差和电势的概念。

2、电势差和电势的区别。

3、应用AB AB qU W 计算时的注意事项。

四、当堂检测1、关于对U AB =W AB /q 和W AB = qU AB 的理解，正确的是（）A 、电场中A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比B 、在电场中A 、B 两点移动不同的电荷，电场力的功W AB 和电量q 成正比C 、U AB 与q 、W AB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D 、W AB 与q 、U AB 无关，与电荷移动的路径无关2、关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解，正确的是（）A 、U AB 表示B 点与A 点之间的电势差，即U AB = φB - φAB 、U AB 和U BA 是不同的，它们有关系：U AB = -U BAC 、φA 、φB 都有正负，所以电势是矢量D 、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点课后练习与提高1、有一个带电量q = -3.0×10-6 C 的点电荷，从电场中的A 点移到B 点时，克服电场力做功6.0×10-4J ，从B 点移到C 点时，电场力做功9.0×10-4 J 。

高中物理人教版选修3-1【同步练习】《5.电势差》

《5．电势差》同步练习1．电场中两点间电势差U=W /q 的意义是A ．它是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量无关B ．电势差与电场力做的功成正比，与被移动的电荷量成反比C ．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D ．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零2．图中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，沿图中的曲线从A 点移动到B 点，电场力做的功为A ．-5.0×10－7 JB ．5.0×10－7 J C ．-3.5×10－6 J D ．3.5×10－6 J 3．如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零。

一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a 、b 点时的动能分别为26 eV 和5 eV 。

当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8 eV ，它的动能应为A ．8 eVB ．13 eVC ．20 eVD ．34 eV4．如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R ，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A ，其质量为m ，MN 之间有一个方向水平向左的匀强电场，让小球A 自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是A ．小球一定能穿过MN 区域继续运动B ．如果小球没有穿过MN 区域，小球一定能回到出发点C ．如果小球没有穿过MN 区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P 点，且到达P点时的速度大于等于gRD ．如果小球一定能穿过MN 区域，电场力做的功为-mgR5．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能减少了10－5 J ，已知A 点的电势为-10 V ，则以下判断正确的是A ．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B ．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C ．B 点的电势为零D ．B 点的电势为-20 V6．某带电粒子仅在电场力的作用下由A 点运动到B 点，电场线、粒子在A 点时的初速度及运动轨迹如图所示，则可以判定A ．粒子在A 点时的加速度大于它在B 点时的加速度B ．粒子在A 点时的动能小于它在B 点时的动能C ．粒子在A 点时的电势能小于它在B 点时的电势能D ．电场中A 点的电势低于B 点的电势7．如图所示，M 和N 为两等量异种点电荷，M 带正电，N 带负电。

人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第一章：电势差

人教版物理选修3-1第一章：电势差一、选择题1.在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（）A.从A到B做功最多B.从A到C做功最多C.从A到E做功最多D.做功一样多2. 关于电势差的说法中，正确的是（）A.电势差有正值和负值之分，是矢量B.电势差与零电势点的选择无关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间的电荷的电量成反比3. 在电场中将一带电量q=−1×10−9C的负电荷从A点移至B点时，电场力做正功2×10−6J，若将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10−6J，则B、C间的电势差大小为（）A.5000VB.3000VC.2000VD.1000V4. 在静电场中将一个带电量为q=−2.0×10−9C的点电荷由a点移动到b点，已知a、b两点间的电势差U ab=1.0×104V．在此过程中，除电场力外，其他力做的功为W=6.0×10−5J，则该点电荷的动能（）A.增加了8.0×10−5JB.减少了8.0×10−5JC.增加了4.0×10−5JD.减少了4.0×10−5J5.如图所示，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设a、b所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为ℎ，则下列结论错误的是（）A.带电粒子带负电B.a、b两点间的电势差U ab=−mgℎqC.b点场强大于a点场强D.a点场强大于b点场强6. 如图所示，M、N是电场线上的两点，将一带正电的点电荷q从M点移到N点，电场力做功W，且知M、N间的距离为d，以下说法中正确的是（）A.M、N两点间的电势差为WqB.由M点移到N点电势能增加WC.电场强度的大小为Wd D.M点的电势为Wq7. 当电场强度超过3.0×106V/m时，阴雨天的空气会被击穿而放电．现有一片距空旷地面300m高的带电乌云，乌云与地面间要发生闪电，两者间的电势差至少为（）A.1.0×10−4VB.1.0×104VC.9.0×108VD.9.0×109V8. a、、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别为φa=10V，φb=2V，φc=6V，则在下列各示意图中能正确表示该电场强度方向的是（）A. B.C. D.9.如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等．一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（）A.A点的电势比B点的高B.无法比较A、B两点的电势高低C.A点的电场强度比B点的大D.无法比较A、B两点的场强大小10.某电场的电场线与等势面分别为如图所示的实线和虚线，过a、b两点的等势面的电势分别为φa=50V，φb=20V，那么a、b连线中点c的电势φc为（）A.等于35VB.大于35VC.小于35VD.等于15V11. 如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，实线表示该带正电的小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV．若取c点为电势零点，则这个带电小球的电势能等于−6eV时（不计重力和空气阻力），它的动能等于（）A.16eVB.14eVC.6eVD.4eV12.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两条等势线间的电势差相等．一正电荷（只在电场力的作用下）在φ3上时，具有的动能是20eV，它运动到等势线φ1上时，速度为零．令φ2=0．那么该电荷的电势能为4eV时，其动能大小为（）A.16eVB.6eVC.10eVD.4eV二、多选题的理解正确的是（）对电势差的定义式U AB=W ABqA.W AB>0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功B.W AB>0说明从A点到B点电势升高C.U AB>0说明从A点到B点电势降低D.W AB越大，U AB越大，W AB与U AB成正比空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0．现有另一电荷量为−q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O 点射入该电场，运动到B点时速率为3v0．若忽略重力的影响，则（）A.在O、A、B三点中，B点电势最高B.在O、A、B三点中，A点电势最高C.OA间的电势差比BO间的电势差大D.OA间的电势差比BO间的电势差小质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，在小球下落ℎ的过程中（）A.小球的重力势能减少了2mgℎB.小球的动能减少了2mgℎC.电场力做功−2mgℎD.小球的电势能增加了3mgℎ在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是（）A.a、b两点的电势相同B.同一电荷放在a、b两点的电势能相同C.a、b两点的场强相同D.a、O两点间与b、O两点间的电势差相同三、解答题如图所示是一匀强电场，已知场强E=2×102N/C，现让一个带电荷量q=−4×10−8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离x=30cm．试求：（1）电荷从M点移到N点电势能的变化．（2）M、N两点间的电势差．如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，t=0时刻从A点释放一初速为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示．t=2s时到达B点，速度大小为10m/s．已知电子质量为m，电荷量大小为e．求：（1）A点的场强的大小和方向；（2）AB间的电势差U AB．如图所示，匀强电场的场强E=1.2×102N/C，方向水平向右，一点电荷q=4×10−8C沿半径为R=20cm的圆周，从A移动到B点，已知∠AOB=90∘，求：（1）这一过程电场力做多少功？是正功还是负功？（2）A、B两点间的电势差U AB为多大？如图所示，光滑绝缘细杆倾斜放置，与水平面夹角为30∘，杆上有A、B、C三点，在与C点在同一水平面上的O点固定一正电荷Q，且OC=OB，质量为m，电荷量为−q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB=L，小球滑到B点时的速度大小为√3gL，求：（1）小球由A到B的过程中电场力做的功；（2）A、C两点的电势差．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60∘角，一个电荷量为q=4×10−8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10−7J．求：（1）匀强电场的场强E的大小．（2）电荷从b移到c，电场力做的功W2．（3）a、c两点间的电势差U ac．参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第一章：电势差一、选择题1.【答案】D【考点】电场力做功的计算点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：由题意知，B、C、D、E处于同一等势面上，电荷从A点分别移动到B、C、D、E 各点，电势差相等，由W=qU得，电场力做的功一样多，故D正确．故选D．2.【答案】B【考点】电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：A．电势差虽然有正负之分，但它是标量，A错误；B．某点电势和零电势点的选择有关，但两点间的电势差和零电势点的选择无关，B正确；C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，C错误；D．两点间的电势差是由电场本身决定的，与检验电荷无关，D错误．故选B．3.【答案】A【考点】电势与电势能的关系电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：由U12=W12q 得：U AB=W ABq=2×10−6−1×10−9V=−2000V，U AC=W ACq =−3×10−6−1×10−9V=3000V，又：U AB=φA−φB=−2000V①U AC=φA−φC=3000V②①式减②式得φC−φB=−5000V，即U CB=−5000V，所以U BC=5000V，所以B、C间的电势差大小为5000V．A正确．故选A．4.【答案】C【考点】电势差动能定理的应用【解析】本题考查电势差．【解答】解：根据动能定理，得：W+qU ab=ΔE k，解得ΔE k=6.0×10−5J+1.0×104V×(−2.0×10−9C)=4.0×10−5J，所以C正确．故选C．5.【答案】D【考点】电场中轨迹类问题的分析动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．带电粒子由a点运动到b点的过程中，重力做正功，而动能没有增加，说明电场力做负功．根据动能定理有mgℎ+qU ab=0，解得a、b两点间的电势差为U ab=−mgℎq．因为a点电势高于b点电势，U ab>0，所以粒子带负电，A、B正确；CD．带电粒子由a点到b点的过程中，在重力和电场力的共同作用下，先加速运动后减速运动，因为重力为恒力，所以电场力为变力，且电场力越来越大，由此可见，b点场强大于a点场强，C正确，D错误．本题选择错误的，故选D．6.【答案】A【考点】电场力做功与电势能变化的关系电势电场强度【解析】此题暂无解析【解答】，且M点的电势比N点的高，U MN>0，移动正电荷电解：AB．由W=qU可知U=Wq场力做正功，电势能减少，所以A项正确，B项错误；C．由于不知该电场是否为匀强电场，电场力可能不为恒力，所以C项错误；D．题中没有指明零电势点，所以D项错误．故选A．7.【答案】C【考点】电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：乌云与空旷地面的距离x=300m，则闪电前瞬间乌云与空旷地面之间的电势差的大小：U=Ed=3×106×300V=9×108V．故C正确，A、B、D错误．故选C．8.【答案】B【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】匀强电场电场线是平行等间距，而等势面与电场线垂直，则等势面也平行等间距，且沿着电场线方向，电势降低．【解答】解：由题意可知，各点的电势分别为φa=10V，φb=2V，φc=6V，则ab连线的中点的电势为6V，所以该点与c点的连线，即为等势线．由于沿着电场线方向，电势降低．故B正确，ACD错误．故选：B．9.【答案】A【考点】电势差电势电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．带正电的点电荷在电势高的地方，电势能大，因带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，所以A点的电势比B点的高，故A正确，B错误；CD．等势面密集处电场线密集，电场强度大，由题图可知，A点的电场强度比B点的小，故C、D错误．故选A．10.【答案】C【考点】等势面电势【解析】此题暂无解析【解答】解：φa=50V，φb=20V，则U ab=30V，由于从a到b电场强度减小，所以U ac>U ab，即U ac>15V，所以φc=φa−U ac<35V，C项正确．故选C．11.【答案】B【考点】电场中轨迹类问题的分析动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：小球自a点运动到b时，电场力做负功：W ab=2eV−20eV=−18eV①由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：U ab=3U bc②从b到c电场力做正功，根据动能定理有：W bc=E kc−E kb③联立①②③可得E kc=8eV，由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故在c点：E=E p+E k=8eV，即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于−6eV时动能为14eV，故A、C、D错误，B正确．故选B．12.【答案】B【考点】电场力做功与电势能变化的关系电场线【解析】此题暂无解析【解答】解：从φ3到φ1过程中动能减小20eV，则电势能增加了20eV，所以φ3、φ2和φ1之间的电势能的变化都为10eV，而φ2=0，所以电荷在φ2处的电势能为0，则在φ1处的电势能是10eV，在φ3处的电势能是−10eV，所以电荷的总能量为20eV−10eV=10eV，那么该电荷的电势能为4eV时，其动能大小为6eV．B正确．故选B．二、多选题【答案】A,C【考点】电势与电势能的关系电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．W AB表示电荷从A点移到B点的过程中静电力做的功，不能说明从A点到B点电势变化情况，W AB>0表示做正功，W AB<0表示做负功，故A正确，B错误；C．U AB=φA−φB，U AB>0说明φA>φB，A点电势高于B点电势，故C正确；D．电势差在数值上等于电场力做的功与电荷量的比值，与电场力做功、电荷量无关，故D错误．故选AC．【答案】A,D【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：由动能定理得：qU OA=12m(2v0)2−12mv02=32mv02，−qU OB=12m(3v0)2−12m(2v0)2=52mv02，故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的电势差小，A、D正确．故选AD．【答案】B,D【考点】电场力做功与电势能变化的关系带电粒子在重力场和电场中的运动【解析】此题暂无解析【解答】解：带电小球受到向上的电场力和向下的重力，据牛顿第二定律有F合=F电−mg=2mg，得F电=3mg，在下落过程中电场力做功W电=−3mgℎ，重力做功W G=mgℎ，总功W=W电+W G=−2mgℎ，根据做功与势能变化关系可判断：小球重力势能减少了mgℎ，电势能增加了3mgℎ，根据动能定理，小球的动能减少了2mgℎ，BD正确．故选BD．【答案】A,B,D【考点】点电荷的电场线电势能电势点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：AD．题图是等量同种电荷电场线和等势面的分布图，连线的中点O处电场强度等于零，但电势不为零，在过O点垂线上向外电势逐渐减少，根据对称性，a、b两点电势相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，故AD正确；B．a、b的电势相同，对同一电荷来说电势能也相同，故B正确；C．a、b的电场强度大小相同，方向相反，故C错误．故选ABD．三、解答题【答案】（1）电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10−6J．（2）M、N两点间的电势差为60V．【考点】电场力做功与电势能变化的关系匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）负电荷从M点移到N点时，所受电场力的方向与场强方向相反，故电场力做负功，为W MN=qEx=−4×10−8×2×102×0.3J=−2.4×10−6J．因电场力做负功，电荷的电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功，所以电荷电势能增加了2.4×10−6J．（2）M、N两点间的电势差U MN=W MNq =−2.4×10−6J−4×10−8C=60V．【答案】（1）A点的场强为5m，沿BA方向；e．（2）AB间的电势差为−50me【考点】静电场中的v-t图像问题电势差与电场强度的关系电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由图像知电子做匀加速运动，加速度为=5m/s2，a=ΔvΔt，场强沿BA方向．由eE=ma，得E=5memv2，（2）从A到B有：−eU AB=12．得：U AB=−50me【答案】（1）这一过程中电场力做的功是9.6×10−7J，做负功；（2）A、B两点间的电势差U AB是−24V．【考点】电场力做功的计算匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）从A点移动到B点位移大小l=√2R，方向与电场力的夹角θ=135∘，故从A点移动到B点，电场力做功：W AB=qEl cosθ=4×10−8×1.2×102×√2×0.2×cos135∘J=−9.6×10−7J．得A、B两点间的电势差：（2）由公式U AB=W ABqV=−24V．U AB=−9.6×10−74×10−8【答案】（1）小球由A到B的过程中电场力做的功是mgL．．（2）A、C两点的电势差是−mgLq【考点】电势差与电场强度的关系动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由A到B，由动能定理得，W AB+mgL sinθ=12mv B2，解得W AB=mgL．（2）B、C在同一条等势线上，可知φB=φC，因此U AB=U AC，U AB=−W ABq =−mgLq，所以U AC=−mgLq．【答案】（1）匀强电场的场强E为60V/m．（2）电荷从b移到c，电场力做的功W2为1.44×10−7J．（3）a、c两点间的电势差U ac为6.6V．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）设a、b间距离为d，由题设条件有W1=qEd，E=W1qd = 1.2×10−74×10−8×5×10−2V/m=60V/m．（2）设b、c间距离为d′，b、c两点沿场强方向距离为d1，•W2=qEd1= qEd′cos60∘=4×10−8×60×12×10−2×0.5J=1.44×10−7J．（3）电荷从a移到c电场力做功W=W1+W2，又W=qU ac，则U ac=W1+W2q=1.2×10−7+1.44×10−74×10−8V=6.6V．。

人教版物理选修3-1第一章第四、五节电势差练习题(附答案)

电势差练习一、选择题：1、在静电场中，下列说法正确的是（） A 、电场强度为零的点，电势一定为零B 、电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C 、电势降低的方向，一定是电场强度的方向D 、匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面2、a 、b 为电场中的两点，且a 点电势高于b 点电势，则可知（） A 、把负电荷从a 点移到b 点电场力做负功，电势能增加 B 、把正电荷从a 点移到b 点电场力做正功，电势能减少C 、无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D 、无论是否有电荷移动，a 点的电势能总是大于b 点的电势能3、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A 点运动到B 点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A 、B 两点电场强度A B E E 、及该电荷在A 、B 两点的电势能pA pB E E 、之间的关系为（）A B A B pA pB pA pB A E E B E E C E E D E E ==、、＜、、＞4、如图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B 过程中的速度图线如图(2)所示，则以下说法中正确的是( )A 、A 、B 两点的电场强度是A B E E < B 、A 、B 两点的电势是A B ϕϕ>C 、负电荷q 在A 、B 两点的电势能大小是pA pB E <ED 、此电场一定是负电荷形成的电场5、如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C 的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能减少了10－5J.已知A 点的电势为－10 V ，则以下判断正确的是( ) A 、粒子的运动轨迹如图中的虚线1所示 B 、粒子的运动轨迹如图中的虚线2所示 C 、B 点电势为零 D 、B 点电势为－20 V6、如图所示，虚线a 、b 、c 表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等.实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M 、N 是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（）A 、三个等势面中，a 的电势最高B 、对于M 、N 两点，带电粒子通过M 点时电势能较大C 、对于M 、N 两点，带电粒子通过M 点时动能较大D 、带电粒子由M 运动到N 时，加速度增大7、如图所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 向C 运动时的速度越来越小，B 为线段AC 的中点，则有( ) A 、电子沿AC 运动时受到的电场力越来越小 B 、电子沿AC 运动时它具有的电势能越来越大 C 、电势A B C ϕϕϕ>> D 、电势差AB BC U U ＝8、如图所示，实线为一匀强电场的电场线，一个带电粒子射入电场后，留下一条从a 到b 虚线所示的径迹，重力不计.下列判断正确的是（） A 、b 点电势高于a 点电势B 、粒子在a 点的动能大于在b 点的动能C 、粒子在a 点的电势能小于在b 点的电势能D 、场强方向向左9、如图，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，电场力做正功W 1；若由c经b 移到d 点，电场力做正功W 2，则W 1与W 2，c 、d 两点电势c ϕ、d ϕ关系为（） A 、12W W ＞，c d ϕϕ> B 、12W W ＜，c d ϕϕ<C 、12W W ＝，c d ϕϕ< D 、12W W ＝，c d ϕϕ>10、如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为0―21C +的微粒在电场中只受电场力作用，由A 点移到B 点，动能损失0.1 J.若A 点电势为―10 V ，则下列判断正确的是（）①B 点的电势为10 V ②电场线方向从右向左③微粒的运动轨迹可能是轨迹1 ④微粒的运动轨迹可能是轨迹2A 、①③B 、②④C 、②③D 、①④二、解答题：1、在竖直平面内有水平向右，场强为4E 110N /C =⨯的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端系一质量为0.04kg 的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，如图所示，若小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，试求：（1）小球的带电量Q ；（2）小球动能的最小值；（3）小球机械能的最小值.（取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g=10m/s 2）2、如图所示，匀强电场中，A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，把电荷量q=－2×10－10 C 的点电荷由A 点移动到B 点，电场力做功4.8×10－8 J ，再由B 点移到C 点电荷克服电场力做功4.8×10－8 J ，取B 点的电势为零，求A 、C 两点的电势及场强的方向.3、如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆与半径为R 的圆周交于B 、C 两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B 点为AC 的中点，C 点位于圆周的最低点.现有一质量为m 、电荷量为－q 、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A 点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g ，A 点距过C 点的水平面的竖直高度为3R ，小球滑到B 点时的速度大小为2gR .求：（1）小球滑至C 点时的速度的大小；（2）A 、B 两点间的电势差；（3）若以C 点作为参考点（零电势点），试确定A 点的电势.【答案与解析】一、选择题：1、D解析：场强和电势在数值上没有必然的联系，所以AB 选项错误；场强的方向一定是电势降低的方向，反之则不成立，C 选项错误；故只有D 选项正确. 2、AB解析：由电场力的计算公式()ab a b W q ϕϕ=-及ab pa pb W E E =-知，选项A 、B 正确，CD 错误.3、AD解析：电荷在静电场中做匀加速运动，必受恒力作用，必是在匀强电场中运动，故A 正确；由能量守恒，动能大的地方电荷的电势能小，所以PA PB E E ＞，选项D 正确. 4、ABD解析：由v t －图知，负电荷q 做加速度增大的减速运动，故所受电场力变大，电场强度变大，B A E E >，A 对，又因电场力的方向在(1)图中向左，故电场线的方向为A →B ，则A B ϕϕ>，B 正确．又p E q ϕ＝，对负电荷q ，pA pB E <E ，C 错，根据电场线的方向和电场强度的特点知，此电场一定是负电荷形成的电场，D 对.5、AC解析：根据题意分析得：粒子只受到电场力，当它从A 点运动到B 点时动能减少了，说明它从A 点运动到B 点电场力做了负功，所以偏转的情况应该如轨迹1所示，因而选项B 错误；根据电场力做功W qU ＝，电势差W 10 V ABAB A B U qϕϕ＝＝－＝－，得0B ϕ＝，故C 正确.所以选A 、C. 6、CD解析：由于带电粒子做曲线运动，所受电场力方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以，由电场线的方指向电势降低的方向，故c b a ϕϕϕ>>，选项A 错.带正电粒子若从N 点运动到M 点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；若从M 点运动到N 点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，故选项B 错.根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和不变，故粒子在M 点的动能较大，选项C 正确.由于相邻等势面之间电势差相等，因N 点等势面较密，则N M E E ＞，即N M qE qE ＞.由牛顿第二定律知，带电粒子从M 点运动到N 点时，加速度增大，选项D 正确. 7、BC解析：由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷，越靠近点电荷，电场强度越大，所以电子沿AC 运动时受到的电场力越来越大，选项A 错；由电子只在电场力作用下由A 向C 运动时速度越来越小，可知电场力做负功，电子势能越来越大，选项B 正确；电子所受电场力方向沿CA 方向，即电场方向沿AC 方向，场源点电荷为负电荷，电势A 点最高，C 点最低，选项C 正确；由A 到C 电场强度增加，因为B 为AC 中点．所以U AB <U BC ，故D 错. 8、BC解析：如图，假设粒子从a→b ，则由曲线运动的特点，粒子速度方向和受力方向可确定.由于粒子电性未知，不能确定场强方向，也不能判断电势高低.由于电场力F 做负功，故动能减小.假设粒子从b→a ，可得出同样结论.9、D解析：01cd c a d W qU →→=：＞，因为q ＞0，所以0cd U ＞，即c d ϕϕ>.2cd c b d W qU →→=：，所以12W W =，故D 正确. 10、C解析：正电荷只在电场力作用下从A 运动到B ，动能损失0.1 J ，则电势能增加0.1 J ，A B ϕϕ<，且电场力做功为W AB =－0.1 J ，所以20.1V 10V 10AB AB A B W U q ϕϕ--=-===-，由于10V A ϕ=-，所以0B ϕ=，①错.由于正电荷从A 向B 运动时电场力做负功，所以，正电荷所受电场力方向为沿电场线向左，则电场线的方向为从右向左，②对.由于微粒只受电场力作用做曲线运动，则电场力一定指向它运动轨迹的内侧，所以，它的运动轨迹应为1，而不是2，故③对，④错.应选C.二、解答题：1、(1) 5310Q C =⨯－(2) 2min 10.52K B E mv J ==(3)1.54J 解析：（1）因为0tan 37EQ mg =，所以得到：0tan 37mg Q E=，代入数据得：5310Q C =⨯－.（2）由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力.在圆上各点中，小球在平衡位置A 点时的势能（重力势能和电势能之和）最小，在平衡位置的对称点B 点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在B 点的动能最小，在B 点，小球受到的重力和电场力，其合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳的拉力恰为零，有：22B 010.5,,0.5cos372K B mv mg F N F E mv J L =====合而所以（3）由于总能量保持不变，即E k +E PG +E PE =恒量.所以当小球在圆上最左侧的C 点时，电势能E PE 最大，机械能最小.由B 运动到A ，002sin372KA KB W qEL J E E +==-合力＝2m gLcos 37，又KB E J ＝0.5，总能量.KA E E =25J =，由C 运动到A ，电场力做功··0.E E W F L 1sin3796J +︒＝（）＝，即电势能减少0.96J ，所以C 点的机械能为.0..25J 96J 154J -＝. 2、240V A C ϕϕ==-，电场方向垂直于AC ，指向左下方解析：把电荷从A 点移到B 点，由ABAB W U q=得： 8104.810V 240V 210ABU --⨯==--⨯， 240V A B A ϕϕϕ-==-把电荷从B 点移到C 点，8104.810V 240V 210BC BCW U q ---⨯===-⨯ 240V B C C ϕϕϕ-=-=，则240V C ϕ=-因为A C ϕϕ=，即A 、C 在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC ，指向左上方.3、（1）7C v gR （2）B /(2)A U mgR q =- （3）/(2)A mgR q ϕ=-解析：（1）因为B 、C 两点电势相等，故小球从B 到C 的过程中电场力做的总功为零.由几何关系可得BC 的竖直高度BC h 3R /2=根据动能定理有 223/2/2/2C B mg R mv mv ⨯=-解得C v （2）小球从A 到B ，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有2B B 1.5/2A mg R qU mv ⨯-=解得 B /(2)A U mgR q =-（3）B 、C 在同一等势面上，B =A C ϕϕϕ<、0C ϕ=，所以/(2)A AC AB U U mgR q ϕ===-.。

高二物理人教版选修3-1第一章 5 电势差

取有关
无关
数值关系联单位
UAB=φA-φB,当 φB=0 时,UAB=φA 相同,均是伏特(V),常用还有 kV、mV 等
系标量性
都是标量,但均具有正负
物理意义
均是描述电场能的性质的物理量
探究一
探究二当堂检测
问题探究名师精讲典例剖析
【例题1】有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J的功,问:
势点,即 φB<φC,UBC=-300 V。 UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V。
探究一
探究二当堂检测
问题探究名师精讲典例剖析
解法二:直接代入数据求。
电荷由 A 移向 B 克服电场力做功即电场力做负功,
WAB=-6×10-4 J,
UAB=��
5 电势差
核心素养培养目标
1.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关 2.掌握电势差的表达式,知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系 3.会用 UAB=φA-φB 及 UAB=WqAB 进行有关计算
核心素养思维导图
知识自学
自我检测
阅读教材第20~21页“电势差”一节,知道什么叫电势差,理解电势差和电场力做功之间的关系。
(2)6.0×10-7 J 6.0×10-7 J 电势能减少 6.0×10-7 J
探究一
探究二当堂检测
问题探究名师精讲典例剖析
(1)静电力做功与路径无关,只与始、末两点的位置

【精准解析】人教版物理选修3-1习题：第1章+5+电势差

在 C 点根据速度关系有：vcsin θ＝vB
从 A→C 过程，根据动能定理有 (mg＋qE)hAC＝12mv2C－0
qUAC＋mghAC＝12mv2c－0 得：UAC＝1 600 V。
-7-
的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中 B 点时，速率 vB＝2v0，方向与电场的方向一致，则 A，B 两点的电势差为( C )
A．mv20 2q
B．3m20 q
C．2mv20 q
D．3mv20 2q
解析：粒子从 A 到 B，根据动能定理得：
qUAB－mgh＝12mv2B－12mv20
因为 vB＝2v0，
度大小为 v1，方向水平向右，运动至 B 点时的速度大小为 v2。若 A、B 两点之间的高度差为 h，
则以下判断中正确的是( BC )
A．A、B 两点的电场强度和电势大小关系为 EA＞EB、φA＜φB B．若 v1＞v2，则电场力一定做负功 C．A、B 两点间的电势差为2mq(v22－v21－2gh) D．小球从 A 运动到 B 点的过程中电场力做的功为 12mv22－12mv21 解析：由电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，可知，EA＜EB。由顺着电场线的方向电势逐渐降低，可知，φA＞φB。故 A 错误。在小球运动的过程中，由动能定理得 mgh ＋qU＝12mv22－12mv21，若 v1＞v2，可知电场力做功 W＝qU 一定为负，故 B 正确。由上式得，A、 B 两点间的电势差 U＝2mq(v22－v21－2gh)，故 C 正确；电场力做功为 W＝qU＝12mv22－12mv21－mgh。故 D 错误。 5．(多选)(2019·安徽省定远重点中学高二上学期月考)如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上
的方向水平向左，轨迹应为虚线 1；由 WAB＝UAB·q＝－0.1 J，可得：UAB＝－10 V，由 UAB＝ φA－φB，可得φB＝φA－UAB＝0 V，综上所述选项 A、B、C 正确。

人教版高二物理选修3-1第一章 1.5电势差(含答案解析)

1.5电势差一、单选题1、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＝，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＞0D．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2、在某电场中，A、B两点间的电势差UAB＝60 V，B、C两点间的电势差UBC＝－50 V，则A、B、C 三点电势高低关系是()A．φA＞φB＞φCB．φA＜φC＜φBC．φA＞φC＞φBD．φC＞φB＞φA3、如图所示，正点电荷电场中有A、B两点，将一电荷量q＝＋3.2×10－19C的检验电荷从电场中的A点移至B点，电场力做功W＝＋6.4×10－20J，则A、B两点间的电势差U等于()A． 0.5 VB． 0.2 VC． 5 VD． 2 V4、如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9C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． 4.8×10－8JB．－4.8×10－8JC． 8.0×10－8JD．－8.0×10－8J5、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点电场力做功为W1，以OA为半径画弧交OB于C点，圆弧与OA、OB均垂直，再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2；由C点移到B点电场力做功为W3，则三次电场力做功的大小关系为()A．W1＝W2＝W3<0B．W1>W2＝W3>0C．W1＝W3>W2＝0D．W3>W1＝W2＝06、如图所示，匀强电场场强为1×103N/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4 000 VB．ac之间的电势差为50 VC．将q=－5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D．将q=－5×10﹣3C的点电荷沿abc或adc从a移到c静电力做功都是－0.25 J7、如图所示，三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是()A．一个点电荷＋q在B点所受的静电力比在A点的大B．一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小C．将同一电荷从B点移到D点，电场力做功比由C点移到A点多D．将电荷＋q由B点移到C点，电场力做正功8、如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为()A．vB．·vC．·vD． 1.5v9、如图所示，质量为m、带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率v B＝2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为()A．B．C．D．10、图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则() A．在B处的场强方向是竖直向下的B．A、B两处场强EA和EB相比是EB＞EAC． 1 C的正电荷从B到A，电场力做正功2 JD．负电荷从A移到B时电场力做负功二、多选题11、(多选)如果在某电场中将5.0×10－8C的电荷由A点移到B点，电场力做功为6.0×10－3J，那么()A．A、B两点间的电势差是1.2×105VB．A、B两点间的电势差是3.0×10－10VC．若在A、B两点间移动2.5×10－8C的电荷，电场力将做3.0×10－3J的功D．若在A、B两点间移动1.0×10－7C的电荷，电场力将做3.0×10－17J的功12、（多选）如图所示为一空腔导体周围的电场线分布图，电场方向如图中箭头所示，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点，其中M、N在一条直电场线上，P、Q在一条曲电场线上，下列说法正确的有()A．M点的电场强度比N点的电场强度小B．P点的电势比Q点的电势低C．负电荷在P点的电势能小于其在Q点的电势能D．M、O间的电势差等于O、N间的电势差13、(多选)如图所示，虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4，相邻等势面间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点，经过a、b两点时粒子的动能分别为5 eV和26 eV.当这一点电荷运动到某一位置c时，其电势能变为－5 eV.下列说法正确的是()A．粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功B．粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能C．粒子在c点时的动能为24 eVD．a、b点的电势关系为φa>φb三、计算题14、如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm，已知UAC＝60 V，求：(1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；(2)将q＝－1.0×10－10C的点电荷由A移到D，电场力所做的功WAD；(3)将q＝1.0×10－10C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功WBCDP.15、把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×106J，取无限远处电势为零．求：(1)A点的电势；(2)A、B两点的电势差；(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．答案解析1、【答案】B【解析】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，与移动的电荷量及做功的多少无关，故应选B.2、【答案】C【解析】因为UAB＝φA－φB＝60 V＞0，所以φA＞φB，又UBC＝φB－φC＝－50 V＜0，所以φB＜φC，又UAC＝UAB＋UBC＝60 V＋(－50 V)＝10 V＞0，所以φA＞φC，故φA＞φC＞φB.3、【答案】B【解析】A、B两点间的电势差U＝＝V＝0.2 V，故选B.4、【答案】B【解析】UAD＝φA－φD＝－40－(－10)V＝－30 V.所以WAD＝qUAD＝1.6×10－9×(－30)J＝－4.8×10－8J.5、【答案】C【解析】点电荷形成电场的等势面是以该电荷为中心的球面，由题意知，三点的电势关系为φA＝>φB，所以电势差UAB＝UCB>0，UAC＝0，而W1＝qUAB，W2＝qUAC，W3＝qUCB，所以W1＝W3>W2＝0，φC故C项正确．6、【答案】C【解析】由题，ab=dc=4 cm=0.04 m，则ab之间的电势差Uab=E•ab=1×103×0.04 V=40 V．故A错误．由图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间的电势差等于ab之间的电势差，为40 V．故B错误．将q=－5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，初末位置间的电势差为0，由W=qU知，静电力做功为零．故C正确．将q=－5×10﹣3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功相等，电场力做功为W=qU=－5×10﹣3×40 J=－0.2 J．故D错误．7、【答案】D【解析】点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以EA>EB，点电荷＋q在A点受的电场力比在B 点受的电场力大，故A错误．从B向A移动＋q，电场力做正功，电势能减小，即＋q在B点电势能比在A点大，故B错误．从B到D移动电荷量为＋q的电荷，静电力做功WBD＝qUBD.从C到A所做的功是WCA＝qUCA，因为UBD＝UCA，故WBD＝WCA，即C错误．从B到C移动＋q，由于UBC>0，故对于正电荷，电场力做正功，D正确．8、【答案】B【解析】由动能定理知从a到c：qUac＝m(4v2－v2)＝1.5mv2＝0.8qφ，设该粒子经过等势面b时的速率为v b，则qUab＝m(v－v2)＝0.4qφ，联立可得：v b＝·v，B正确．9、【答案】C【解析】粒子从A到B，根据动能定理得qUAB－mgh＝mv－mvv B＝2v0粒子在竖直方向只受到重力，所以机械能守恒，则有mgh＝mv由以上三式，则有UAB＝10、【答案】C【解析】11、【答案】AC【解析】A、B两点间的电势差UAB＝＝V＝1.2×105V．故A正确，B错误．在A、B两点间移动 2.5×10－8C的电荷时，A、B间的电势差不变．则电场力做功为WAB′＝q′UAB＝2.5×10－8×1.2×105J＝3.0×10－3J．故C正确，D错误．12、【答案】AC【解析】用电场线的疏密程度表示电场的强弱，故N点的场强比M点的场强大，故A正确.沿着电场线的方向电势越来越低，所以Q点的电势比P点的电势低，故B错误.P点电势高于Q点，根据E p＝φq可知，负电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能，故C正确.根据电场分布可知，MO 间的平均电场强度比ON间的平均电场强度小，故由公式UAB＝Ed可知，MO间的电势差小于ON 间的电势差，故D错误.13、【答案】CD【解析】粒子从a点运动到b点的过程中动能增加，电场力做正功，A选项错误；只有电场力做功，动能和电势能之和保持不变，即粒子从a点运动到b点的过程中电势能减小，B选项错误；相邻的等势面之间的电势差相等，粒子在等势面3的电势为0，动能为19 eV，总能量为19 eV，粒子在c 点时的电势能为－5 eV，则动能为24 eV，C选项正确；正电荷在电势高的地方电势能大，粒子在a点的电势能大，故a、b点的电势关系为φa>φb，故D选项正确．14、【答案】(1)30 V－30 V－60 V0(2)－9.0×10－9J(3)0【解析】(1)由题意可知φP＝φB＝0UAC＝60 V，UAB＝UBC，所以UAB＝φA－0＝30 V则φA＝30 V，同理φC＝－30 V，φD＝－60 V(2)WAD＝qUAD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9J(3)由于电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以做功为WBCDP＝qUBP＝0.15、【答案】(1)0.04 V(2)0.03 V(3)－6×103J【解析】(1)无限远处与A点间的电势差：U∞A＝＝V＝－0.04 V而U∞A＝φ∞－φA，由题φ∞＝0，则φA＝0.04 V.(2)无限远处与B点间的电势差：U∞B＝＝V＝－0.01 V而U∞B＝φ∞－φB，由题φ∞＝0，则φB＝0.01 V.则A、B两点的电势差为：UAB＝φA－φB＝0.04 V－0.01 V＝0.03 V.(3)电场力做的功：W＝q′UAB＝－2×105×0.03 J＝－6×103J.。

高中物理人教版选修3-1第一章静电场5.电势差含答案解析

高中物理人教版选修3-1第一章静电场5.电势差学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．对于电场中A 、B 两点,下列说法正确的是( ) A ．电势差的定义式ABAB W U q=,说明两点间的电势差AB U 与电场力做功AB W 成正比,与移动电荷的电量q 成反比B ．A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C ．将1C 正电荷从A 点移到B 点,电场力做1J 的功,这两点间的电势差为1VD ．电荷由A 点移到B 点的过程中,除受电场力外,还受其它力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功2．在静电场中，一个电子由a 点移到b 点时静电力做功为5 eV （1 eV ＝1.6×10－19J ），则以下说法中正确的是A ．电场强度的方向一定由b 沿直线指向aB ．A 、B 两点间电势差Uab ＝5 VC ．电子的电势能减少5 eVD ．电子的电势能减少5 J3．如图，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 移到b ，电场力做正功为W ，且知a 、b 间的距离为d ，以下说法正确的是（）A ．a 、b 两点间的电势差一定为W q B ．a 处的电场强度大小一定为W E qd=C ．b 处的电场强度大小一定为W E qd=D ．a 点的电势一定为W q4．静电场中，带电粒子仅在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点，若带电粒子在a 、b 两点的速率分别为v a 、v b ，不计重力，则带电粒子的比荷qm为（） A ．22a b b a v v ϕϕ－－ B ．22b a b av v ϕϕ－－C ．222()a b b a v v ϕϕ－－D ．222()b a b a v v ϕϕ－－5．电场中两点间电势差U=W/q 的意义是A ．它是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量无关B ．电势差与电场力做的功成正比，与被移动的电荷量成反比C ．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D ．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零6．图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个带–5.0×10-8C 的点电荷，沿图中曲线从A 点移到B 点,电场力做的功为：A ．–5.0×10-7JB ．5.0×10-7JC ．–3.5×10-6JD ．3.5×10-6J7．如图所示，a 、b 、c 是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，已知ab =bc ，a 、b 两点间电势差为10V ，则b 、c 两点间电势差( )A ．小于10VB ．等于10VC ．大于10VD ．条件不足，无法判断8．一个带正电的质点，电荷量q =2.0×10﹣9C ，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程中，除静电力外，其他力做的功为2.0×10﹣5 J ，质点的动能增加了8.0×10﹣5 J ，则a 、b 两点间的电势差为（） A ．3.0×104 VB ．1.0×104 VC ．4.0×104 VD ．7.0×104 V9．如图所示，在电场中ab bc =，试比较ab 和bc 间电势差，下列说法正确的是()A．ab间的电势差一定大于bc间的电势差B．ab间的电势差一定小于bc间的电势差，所以ab间的电势差等于bc间的电势差C．因为ab bcD．因是非匀强电场，无法比较10．如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q＝－1.0×10－8 C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为()A．2.0×10－8 J B．－2.0×10－8 J C．1.60×10－7 J D．－4.0×10－8 J 11．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率v B=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：（）A．B．C．D．12．空间存在匀强电场，有一电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为－q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()A．在O、A、B三点中，B点电势最高B．在O、A、B三点中，A点电势最高C．OA间的电势差比BO间的电势差大D．OA间的电势差比BA间的电势差小二、多选题13．关于电势差和静电力做功的说法中，正确的是（）A．电势差是矢量，静电力做的功是标量B．在两点间移动电荷，静电力不做功，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大，则两点间的电势差越大D ．在两点间移动电荷时，静电力做正功，则两点间的电势差不一定大于零14．如图甲所示，A 、B 为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A 点由静止释放，仅在静电力作用下运动一段距离到达B 点，其电势能E p 随位移x 的变化关系如图乙。

【优选整合】人教版高中物理选修3-1第1章-第5节-电势差(测)含答案解析

【优选整合】人教版高中物理选修3-1第1章-第5节-电势差（测）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，M 和N 为两等量异种点电荷，M 带正电，N 带负电．在M 、N 的连线上有A 、B 、C 三点，其中B 点为连线的中点，A 、C 两点与B 点等距，则下列说法错误的是A ．A 点与C 点的电场强度大小相等B ．A 点与C 点的电势相等C ．A 、B 两点间的电势差与B 、C 两点间的电势差相等D ．过B 点作M 、N 连线的垂线，点电荷q 沿此垂线方向移动，电荷的电势能保持不变 2．如图所示，在点电荷形成的电场中有a 、b 、c 三点，它们到点电荷的距离分别为r a 、r b 和r c ，且r b －r a =r c －r b . 用E a 、E b 、E c 表示a 、b 、c 的场强，用U ab 表示a 、b 之间的电势差，用U bc 表示b 、c 之间的电势差，则下列说法中正确的是A ．E a ＜E bB ．E b =E cC ．U ab ＞U bcD ．U ab =U bc3．在某电场中，A 、B 两点间的电势差AB U =60 V ，B 、C 两点间的电势差BC U =–50 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系是A ．ABC ϕϕϕ>>B ．AC B ϕϕϕ<< C ．A C B ϕϕϕ>>D ．C B A ϕϕϕ>>4．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1 m的正六边形的六个顶点(匀强电场和六边形所在平面平行)，B、C、F三点电势分别为1 V、2 V、3 V，则下列说法正确的是（）A．D点的电势为4.5 VB．电子在B点的电势能比在C点低1 eVC．电子从B点到E点电场力做功为-3 eVD．匀强电场的场强大小为√213V/m5．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。

人教版高中物理选修3-1第一章第五节电势差同步习题(附详解答案).docx

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第一章第五节电势差同步习题（附详解答案）1.对于电场中A、B两点，下列说法正确的是()A．电势差的定义式U AB＝W ABq，说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有U AB>0C．电势差的定义式U AB＝W ABq中，U AB与移动的电荷量q无关D．电场中A、B两点间的电势差U AB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功答案：BC解析：由电势差的定义可判定B、C正确2．如图所示为某一电场的电场线和等势面，已知φA＝5V，φC＝3V，ab＝bc，则() A．φb＝4V B．φb>4VC．φb<4V D．都可能答案：C解析：本题答案是 C.在非匀强电场中，电场强度越大处，单位距离上的电势差值就越大．依题ab＝bc，所以U ab>U bc，即φb<4V.3．如图所示，A、B为两等量异号点电荷，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连线的中垂直线移动，电场力不做功答案：ACD解析：由等量异种电荷形成的电场线分布和等势面的分布判断ACD正确．4．(2009·西安高二检测)一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有φa<φb<φc<φd，若不计粒子的重力，可以确定()A ．粒子带正电B ．从J 到K 粒子的电势能增加C ．该粒子带负电D ．粒子从J 到K 运动过程中的动能与电势能之和可能增加答案：C解析：由题意可知，带电粒子从J 移动到K 点，电势逐渐升高，该粒子只受电场力作用，所以该粒子必定带负电，从J 到K ，电场力做功，所以电势能降低，整个过程能量变化情况是：电势能转化为动能．根据能量守恒定律，动能和电势能的总和是不变的，所以C 对，A 、B 、D 错．5．有一个带电量q ＝－2×10－6C 的点电荷，从某电场中的A 点移到B 点，电荷克服电场力做6×10－4J 的功，从B 点移到C 点，电场力对电荷做8×10－4J 的功，则A 、C 两点的电势差为________V .答案：－100解析：电荷从A →B ，电场力做负功，从B →C ，电场力做正功，则U AC ＝W AC q ＝W AB ＋W BCq＝－6×10－4＋8×10－4－2×10－6V ＝－100V 6．如右图所示，虚线方框内有一匀强电场，A 、B 、C 为该电场中三点，已知：φA ＝12V ，φB ＝6V ，φC ＝－6V ，试在该虚线框内作出该电场的示意图，(画出几条电场线)，并要求保留作图时所用的辅助线．若将一个电子从A 点移到B 点，电场力做功多少电子伏？解析：要画电场线，先找等势面(线)．在图中连AC 、BC ，依题意知BC 的中点D 点电势必为零，AC 的13处F 点电势必为零．连FD 即为等势线，由电场线与等势面(线)垂直且由高电势指向低电势，可画出电场线如图所示．将一电子从A 移到B ，电场力做功为： W ＝－eU AB ＝－e ×(12－6)V ＝－6eV .7．(2009·苏州高二检测)一匀强电场，场强方向是水平的(如图)．一个质量为m 的带正电的小球，从O 点出发，初速度的大小为v 0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差．答案：12m v 20cos 2θ解析：设电场强度为E ，小球带电量为q ，因小球做直线运动，它受的电场力qE 和重力mg 的合力必沿此直线，如图qE ＝mg tan θ由图可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a ＝gsin θ，设从O 到最高点的路程为s ，v 20＝2as运动的水平距离为L ＝s cos θ 两点的电势能之差 ΔE p ＝qEL 由以上各式得ΔE p ＝12m v 20cos 2θ.1.(2009·河南宝丰一中高二检测)如图所示，在点电荷Q 的电场中，已知a 、b 两点在同一等势面上，c 、d 两点在同一等势面上，无穷远处电势为零．甲、乙两个带电粒子经过a 点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb ，乙粒子的运动轨迹为adb .由此可以判定( )A ．甲粒子经过c 点与乙粒子经过d 点时的动能相等B ．甲、乙两粒子带同种电荷C ．甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能D ．两粒子经过b 点时具有相同的动能答案：CD2．如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是 ( )A ．AD 两点间电势差U AD 与AA ′两点间电势差U AA ′相等B ．带正电的粒子从A 点沿路径A ―→D ―→D ′移到D ′点，电场力做正功C ．带负电的粒子从A 点沿路径A ―→D ―→D ′移到D ′点，电势能减小 D ．带电粒子从A 点移到C ′点，沿对角线A ―→C ′与沿路径A ―→B ―→B ′―→C ′电场力做功相同答案：BD 解析：在匀强电场中因AD 垂直于电场线，则φA ＝φD ，U AD ＝0，而U AA ′≠0，故A 错．因φD >φD ′，则从A ―→D ―→D ′移动正电荷电场力做正功，B 对．从A ―→D ―→D ′移动负电荷电场力做负功，电势能增加，C 错．电场力做功与路径无关只与两点间电势差有关，故D 对．3．如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带负电的粒子(不计重力)，在该区域内的运动轨迹，对于这轨道上的a 、b 、c 三点来说 ( )A ．粒子必先过a ，再到b ，然后到cB ．粒子在三点所受的合力F a ＝F b ＝F cC ．粒子在三点的动能大小为E k b >E k a >E k cD ．粒子在三点的电势能大小为E pb >E pa >E pc 答案：BD解析：该电场必为匀强电场，电场线垂直等势线向上，带负电的粒子所受电场力与电场线方向相反而向下，由做曲线运动的条件可知，粒子亦可先过c ，往b 再到a ，选项A 是错的，选项B 正确．粒子在运动过程中，电势能的增加等于动能的减少，则有E k c >E k a >E k b ，E pb >E pa >E pc ，所以选项D 正确，而选项C 是错的．4．两带电小球，电荷量分别为＋q 和－q ，固定在一长度为l 的绝缘杆两端，置于电场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕经过O 点垂直于杆的轴转过180°，则在此过程中电场力做功为 ( )A ．0B ．qElC ．2qElD ．πqEl 答案：C解析：杆顺时针转时电场力对两个电荷均做正功，所以W 总＝W 1＋W 2.由电场力做功与路径无关得：W 1＝qU ＝qEl ，W 2＝qU ＝qEl ，所以W 总＝2qEl .5．(2009·宣城市高二检测)如图所示，高为h 的光滑绝缘曲面处于匀强电场中，匀强电场的方向平行于竖直平面，一带电荷量为＋q ，质量为m 的小球，以初速度为v 0从曲面底端的A 点开始沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B 点的速度大小仍为v 0，则 ( )A ．电场力对小球做功为mgh ＋12m v 20B ．A 、B 两点的电势差为mghqC ．小球在B 点的电势能大于在A 点的电势能D ．电场强度的最小值为mgq答案：B6．如图所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m 的带电小球，另一端固定于O 点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放．已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，求小球经过最低点时细线对小球的拉力．答案：mg ⎝⎛⎭⎫3－2cos θ1＋sin θ解析：设细线长为l ，球的电荷量为q ，场强为E .若电荷量q 为正，则场强方向水平向右(如图所示)从释放点到左侧最高点，由动能定理得mgl cos θ－qEl (1＋sin θ)＝0若小球运动到最低点时的速度为v ，此时线的拉力为F ，由功能关系得12m v 2＝mgl －qEl由牛顿第二定律得 F －mg ＝m v2l由上面各式得 F ＝mg⎝⎛⎭⎫3－2cos θ1＋sin θ7．如图所示，光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B 、C 两点，圆心固定并有电量为＋Q 的点电荷，一质量为m ，电量为＋q 的环从杆上A 点由静止释放，已知AB ＝BC ＝h ，q ≪Q ，环沿绝缘杆滑到B 点时的速度v B ＝gh ，求A 、C 两点间的电势差及环达C 点时的速度．答案：mgh 2q；3gh .解析：环从A →B 由动能定理得mgh －qU AB ＝12m v 2B①v B ＝gh ②由式①②解得U AB ＝mgh2q③又因B 、C 处在同一等势面上，所以U AC ＝U AB ＝mgh2q④ 环从A →C 由动能定理得mg ·2h －qU AC ＝12m v 2C⑤由④⑤得v C ＝3gh .。

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1.5电势差【考纲要求】电势差，11级要求。

【自主学习】1：什么叫做电势差？其公式是？2：电势差与电势有什么区别和联系?3：电势差与电场力做功的数量关系是什么？【考点突破】典型例题1：在电场中把一个电荷量q = -6X10%的点电荷从A点移到B点，克服电场力做功3X10-5J,问A、B两点间的电势差是多少？如将电荷q从电场中拿走，A、B两点间的电势差又是多少？解析：电荷从A点移到B点时，外力克服电场力做功，表示电场力做负功，即W AB=-3X10-5J ,所以A、B间的电势差为“仙二如 =_3xlO：—5V皿q -6X10'6因电场屮任意两点间的电势差与试探电荷无关，由电场本身决定，故拿走试探电荷，电势差不变，A、B两点间的电势差仍然为5V.反馈训练1：对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（）A.电势差的定义式UAB=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两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将1 C电荷从A点移到B点，电场力做1 J的功，这两点间的电势差为1 V0.电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功典型例题2：两带电小球，电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为1的绝缘杆两端，置于电场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕经过0点垂直于杆的轴转过180°,则在此过程屮电场力做功为( )A.0B. qElC. 2qElD. n qEl解析：杆顺吋针转吋电场力对两个电荷均做正功，所以\¥总=W1+W2.由电场力做功与路径无关得：Wl =qU = qEl , W2 = qU=qEI ,所以”总=2qEl.故选 C.反馈训练2：电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，〜-= 108 C从B点移到A点时电场力做了1O\J的功；电荷q2 *一,AC,在B点的电热能比在C点吋大10'J ,那么：—(1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是(2)(2) A、C两点间的电势差是 ____________________ V；(3)若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是_____________ J.【考点巩固】1.如图为某电场的电场线，A、B两点的电势分别为0仁％,正点电荷从A运动到B的过程中电场力做的功为W,则有A.w>0B.W<0C.©, wvoD.%>0B , \v>o2.(单选)有一电场的电场线如图1所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用阮、Eb和U；,、Ub表不，则( )A.E a>E b Ua>UbB.Ea>Eb UaVUbC.Ea<Eh Ua>UbD. EnVEb Ua<U b3. （单选）如图实线为某电场的电场线，虚线为等势线，己知c 为线段ab 的中点，过a 、b 的等势线的电势分别为30V 和10V.则c 点的电势（）5. （单选）如图所示，长为L 、倾角为0=30。

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第五节电势差学案预习目标:1. 理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。

2. 能看懂静电力做功与电势差的推导关系。

预习内容：1、你知道什么叫“类比”吗？所谓类比，就是将两个（或两类）研究对彖进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面也可能有相同或类似的属性。

“类比”法是--种科学的研究方法。

2、类比：重力场电场重力电场力重力势能电势能重力做功电场力做功W c = Ep] - Ep2 = -AE P W电=EpA・EpB =-AEp某点的高度某点的电势两点间的高度差9 9 9• • •课内探究学案一、学习目标1・理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。

2.学握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低Z间的对应关系。

3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。

二、学习过程引入：对比水位差体会电势差概念学生游戏：（1）体会高度差是形成水流的原因教师演示：（2）电势差是形成电流的原因1、电势差与电势的关系。

电势差定义：____________________________________________________ 也叫 _____设电场中〃点的电势为_____ , 〃点的电势为_________ ,电势差表示成_______________________也可以表示成_______________________显然______________________讨论与交流：（1）、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？（2）、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学过的哪个概念相似?3、静电力做功与电势差的关系。

推导：电荷q从电场中A点移到B点，静电力做功与电势差的关系。

W AB=_______ 二__________ = ___________ = ______________即_____________________或______________________讨论与交流：(1)、仏〃由什么决定？跟舲、g有关吗？⑵、那跟Q、弘有关吗？三、典型习题例1.如图所示为某电场中的等势面，则U AC= _____________U B C=____________ ，U CA =____________ ，U A B=例2.电场中A、B两点的电势是° A二800 V, ^B= -200 V,把电荷q二-1.5X10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？例3:在匀强电场屮把2.0X10%的正电荷从A点移到B点，静电力做功4X10J.再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-6.0X10J・求：(1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？(3)把-1.5X10_9C的电荷从A点移到C,静电力做多少功？(4)根据以上所得结果，定性画出电场分布的示意图，标出A.B.C.三点可能的位置。

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5电势差
A级抓基础
1．电场中两点间电势差U＝的意义是( )
A．它是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量无关B．电势差与电场力做功成正比，与被移动的电荷量成反比
C．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功
D．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零
答案：A
2．(多选)下面关于电场力做功和电势差的说法中，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量决定B．电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定
C．电势差是矢量，电场力做的功是标量
D．在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零
答案：BD
3．电场中有a、b两点，a点电势为2 V，带电量为2×10－8 C 的负离子仅在电场力作用下从a运动到b的过程中，电场力做正功4×10－8 J，则( )
A．b点电势是2 V
B．a、b两点中，b点电势较高
C．此电荷的电势能增加
D．该电荷速度可能减小
解析：负离子仅在电场力作用下从a运动到b，电场力做正功，电荷的电势减小，动能增大，因而速度增大，C、D错误；由Uab＝＝V ＝－2 V.
又Uab＝φa－φb，故φb＝φa－Uab＝4 V，b点电势较高，A错误，B正确．
答案：B
4．如图所示，MN是电场中某一条电场线上的两点，若负电荷由M 移到N时，电荷克服静电力做功，下列说法中不正确的是( )
A．M点和N点之间一定有电势差
B．M点的电场强度一定大于N点的电场强度
C．电场线的方向从M指向N
D．M点的电势大于N点的电势
解析：负电荷从M移到N时，电荷克服静电力做功，则负电荷所受的静电力的方向是从N到M，则电场线的方向为由M指向N.判断知选项A、C、D正确，B错误．
答案：B
B级提能力
5．(多选)如图，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab＝bc，则( )
A．a点与c点的电场强度不相同
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
解析：A、B为两等量异号电荷．产生的电场关于AB连线的中垂线对称．则可知a点与c点的电场强度相同．故A错误．电场线方向从A到B.顺着电场线，电势降低，则a点电势高于c点的电势．故B 错误，由于AB产生的电场关于AB连线的中垂线左右对称，又ab＝bc，根据U＝Ed可定性分析得出a、b间电势差与b、c间电势差相等．故C正确，A、B连线的中垂线是一条等势线，点电荷q沿A、B 连线的中垂线移动时，电场力不做功．故D正确．
答案：CD
6．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，静电力做正功W1，若由c经b移到d，静电力做正功W2则( )
A．W1>W2，φ1>φ2 B．W1<W2，φ1<φ2
C．W1＝W2，φ1<φ2 D．W1＝W2，φ1>φ2
解析：由W＝Uq可知，W1＝W2.由Wcd·q＝Ucd·q，Wcd>0，q>0，可知Ucd>0，故φ1>φ2>φ3，选项D正确．
答案：D
7．(多选)一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．A处的电场强度一定大于B处的电场强度
B．粒子在A处的电势能一定大于在B处的电势能
C．C、D间各点电场强度和电势都为零
D．A、B两点的电势差大于C、B两点间的电势差
答案：AB
8．如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为.求：
(1)小球从A到B的过程中电场力做的功；
(2)A、C两点的电势差．
解析：(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B的过程中只有两个力做功，由动能定理：W电＋WG＝mv2，得W电＝m×3gh－mgh＝mgh.
(2)由于B、C位于同一等势面上，所以A、C间的电势差等于A、B间电势差，即UAC＝UAB＝＝.。