电势差习题带答案
高二物理 电势差与电场强度的关系 习题及答案解析
电势差与电场强度的关系一、选择题：1．下列对关系式ab U Ed =的理解，正确的是( )A ．式中的d 是a 、b 两点的距离B ．a 、b 两点间距离越大，电势差越大C ．d 是a 、b 两个等势面的距离D ．此式适用于任何电场2．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，电势差大的其场强也必定大B ．场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C ．沿着电场方向，任何相同距离上的电势降落必定相等D ．电势降低的方向必定是电场强度的方向3．如图所示，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60°，则BA U 之值为 ( )A ．-10VB ．10VC ．-5VD ．-53 V4．如图所示，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 移到b ，电场力做功W ，且知a 、b 间的距离为d ，则以下说法正确的是 ( )A ．a 、b 两点间的电势差为W qB ．a 处的电场强度为W E qd= C ．b 处的电场强度为W E qd =D ．a 点的电势为W q5．某静电场沿x 方向的电势分布如图所示，则 ( )A．在0～x1之间不存在沿x方向的电场B．在0～x1之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场6.（2017•新化县校级模拟）一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度﹣时间”图象如图所示．分析图象后，下列说法正确的是（）A．A处的电场强度大于C处的电场强度B．B、D两点的电场强度和电势一定都为零C．粒子在A处的电势能大于在C处的电势能D．A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差7．如图所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行，一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A点出发，以相同的初动能在圆内沿各个方向运动．图中AB是圆的一条直径，∠BAC＝30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为()A．沿A→B方向B．沿A→C方向C．沿O→C方向D．沿B→C方向8．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入水平匀强电场中，粒子通过电场中b点时速度为2v0，方向与电场方向一致．则a、b两点间电势差为()A．22mvqB．23mvqC．22mvqD．232mvq二、计算题：1．如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面．现将电荷量为810C -的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为6310-⨯J ，将另一电荷量为810-C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功6310-⨯J ．(1)求电场线方向及U AB 、U AC 、U BC 大小．(2)若AB 边长为，求电场强度．2.（2017•新课标Ⅰ）真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v 0，在油滴处于位置A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t 1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B 点．重力加速度大小为g ．（1）油滴运动到B 点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t 1和v 0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍．【答案与解析】一、选择题：1．C解析：公式ab U Ed =只适用于匀强电场，其中d 为沿场强方向上的距离．2．C解析：选项A 、B 的错误在于对错误d 的理解，d 应为沿场强方向的距离．选项D 的错误在于忽视了电势降低的方向有很多，不同方向的电势降落快慢程度可能不同．3．C解析：根据电势差与场强的关系U ＝E ·d 得：U ＝E ·L AB cos60°＝100×0.1×cos60°V ＝5V ，且沿电场线电势降低，即A B ϕϕ>，所以U BA ＝-5V ，所以C 选项正确．4．A解析：由W ＝qU 知，W U q=，且a 点的电势比b 点的高，所以A 项正确．由于不知是否是匀强电场，所以a 、b 两点的电场强度不能使用U W E d qd ==进行计算，所以B 、C 项错．如果取b 点的电势为零，a 点的电势才是W q，而题中并没有说明何处为零势点，所以D 项错．正确的选项只有A ．5．AC解析：由电场的基本性质可知，0～x 1间为等势面(或等势体)，故A 项正确，B 项错．由电势呈线性减小可知x 1～x 2间存在沿x 方向的匀强电场，故C 项正确，D 项错．6．【答案】A ．【解析】A 、由运动的速度﹣﹣时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A 点时较大，根据牛顿第二定律得知在A 点的电场力大，故A 点的电场强度一定大于C 点的电场强度，故A 正确；B 、由B 到D 的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在B 点是电势能大于在D 时的电势能，所以B 、D 两点的电势不可能都为零．故B 错误．C 、由图可知．粒子在A 点的速度大，所以在A 点的动能大；只有电场力做功，粒子的动能与电势能的总量不变，所以粒子在A 点的电势能小于C 点的电势能，故C 错误；D 、由图象可知：kAC kBDE E ∆<∆…① 由动能定理得：k E W W Uq U q q∆=→==…② 由①②得：AC BD U U <．故D 错误．故选：A7．C解析：微粒从C 点离开时具有最大动能说明A ，C 两点间的电势差是A 与圆周上各点间电势差中最大的，即在圆周上各点中C 点的电势最低，C 点单独在一个等势面上，又因为匀强电场的等势面是与电场线垂直的平面，所以经过C 点圆的切线是一个等势线，因此OC 是经过C 点的电场线．8．C解析：粒子在竖直方向上做初速度为v 0、加速度为g 的匀减速运动，其末速度为零，因此它从a 到b 的运动时间为：000v v t g g-==-．粒子从a 到b 在水平方向上做匀加速运动，其水平位移为200022x v v s t g+==．设匀强电场场强大小为E ，在水平方向上根据牛顿第二定律得：20(2)02x Eq v s m -=，2mg E q =．ab 两点之间的电势差为202ab x mv U E s q =⨯=．或者直接对a 、b 两点应用动能定理222000113(2)222ab qU m v mv mv =-=，故2032ab U mv q = 二、计算题：1．(1)电场线垂直BC 斜向下 U AB ＝300V U AC ＝300 V U BC ＝0 (2)104 V/m解析：本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解，特别是要求根据电势差的情况判断场强的方向．(1)正点电荷从A 点移到B 点时，电场力做正功，故A 点电势高于B 点，可求得68310V 300V 10AB W U q --⨯===． 负点电荷从A 点移到C 点，电场力做负功，A 点电势高于C 点，可求得300V AC W U q==．因此B 、C 两点电势相等，U BC ＝0．由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此，BC 为一条等势线，故电场线方向垂直于BC ，设D 为直线BC 的中点，则场强方向为由A 指向D ．(2)直线AB 在场强方向的距离d 等于线段AD 的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得4/m 10V /m AB U E d ===．2.【答案】（1）油滴运动到B 点时的速度为012v gt -；（2）增大后的电场强度的大小为200112112()4v v E E g g gt t ++-，t 1和v 0应满足的条件为010(1v t g <<-或01(1v t g>+； 或200112112()4v v E E g g gt t +--；相应的t 1和v 0应满足的条件为01(12v t g>+． 【解析】（1）设油滴质量为m ，带电荷量为q ，增大后的电场强度为E 2，根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反；对于匀速运动阶段，有1qE mg =…①对于场强突然增大后的第一段t 1时间，由牛顿第二定律得：21qE mg ma -=…② 对于场强第二段t 1时间，由牛顿第二定律得：22qE mg ma +=…③ 由运动学公式，可得油滴在电场反向时的速度为：1011v v a t =+④ 油滴在B 的速度为：21B v v a t =-⑤联立①至⑤式，可得：012B v v gt =-；（2）设无电场时竖直上抛的最大高度为h ，由运动学公式，有：202v gh =…⑥ 根据位移时间关系可得：20111112v t a t x +=…⑦21121212v t a t x -=…⑧油滴运动有两种情况：情况一： 位移之和122hx x +=⑨联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得：2001212112()4v v E E E g g gt t =++-由题意得21E E >，即满足条件20021124v v g gt t -<，即当010(12v t g<<-或1(12vt g >+才是可能的；情况二：位移之和122h x x +=- ⑩ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得：200112112()4v v E E g g gt t +-- 由题意得21E E >，即满足条件20021124v v g gt t +<，即01(1)2v t g>+，另一解为负，不合题意，舍去．。
电位分析法习题及答案
电位分析法习题及答案电位分析法是一种用于解决电路问题的重要方法。
通过将电路中的各个元件转化为电势源和电势差，可以简化电路分析的过程。
在学习电位分析法的过程中，我们经常会遇到一些习题，下面我将给大家分享几个电位分析法的习题及答案。
1. 习题一：计算电路中某一点的电势差在图1所示的电路中，已知电势源E1=12V，电势源E2=6V，电阻R1=4Ω，电阻R2=2Ω，求点A和点B之间的电势差。
图1：电路示意图```E1o---/\/\/\---o| || |o---/\/\/\---oE2```解答：首先，我们需要将电路中的各个元件转化为电势源和电势差。
根据电位分析法的原理，电势源的电势等于电源电势，电势差等于电阻两端电势之差。
将电阻R1转化为电势源，其电势等于E1，电势差等于R1两端的电势之差。
同理，将电阻R2转化为电势源，其电势等于E2，电势差等于R2两端的电势之差。
根据电路的串并联规则，电路中的电势差可以通过串联的电势差相加得到。
因此，点A和点B之间的电势差等于R1上的电势差加上R2上的电势差。
根据欧姆定律，R1上的电势差等于I1乘以R1，R2上的电势差等于I2乘以R2。
其中，I1和I2分别是通过R1和R2的电流。
根据电流分配定律，I1等于总电流I乘以R2/(R1+R2)，I2等于总电流I乘以R1/(R1+R2)。
因此，点A和点B之间的电势差为：Vab = I1 * R1 + I2 * R2= I * R2/(R1+R2) * R1 + I * R1/(R1+R2) * R2= I * R1 * R2/(R1+R2) + I * R1 * R2/(R1+R2)= 2 * I * R1 * R2/(R1+R2)2. 习题二：计算电路中某一支路的电流在图2所示的电路中，已知电势源E=24V，电阻R1=6Ω，电阻R2=4Ω，电阻R3=8Ω，求支路AB上的电流。
图2：电路示意图```Eo---/\/\/\---o--/\/\/\---o||o```解答：首先，我们需要将电路中的各个元件转化为电势源和电势差。
电势差习题带答案
5电势差训练2.在某电场中把电量为1.2×10-3C 的负电荷从A 点移到B 点时,电荷的电势能减少6.0×10-3J ，则AB 两点间电势差为多少？如果把电量为2.4×10-3C 的正电荷从A 点移到B 点时，该电荷的电势能变化多少？1、把带电量q=2.0×10-5C 的点电荷，从电场中A 点移到B 点，静电力做功4.0×10-3J ；从B 点移到C 点，电荷克服静电力做了6.0×10-3J 的功。
求A.B 两点间，B.C 两点间及C.A 两点间的电势差分别是多少？【能力提升】2．如图所示，图中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，则 （ C ）A ．在B 点的场强方向是竖直向下的 B ．A 、B 两处场强相比B 点更大C ．1C 的电荷量的正电荷从B 到A ，电场力做正功2JD ．负电荷从A 移到B 点电场力做负功12.．图12所示的匀强电场场强为103N/C ，ab ＝dc ＝4cm ，bc ＝ad ＝3cm ．则下述计算结果正确的是 （ AC ） A ．ab 之间的电势差为40V ． B ．ac 之间的电势差为50V ． C ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿矩形路径abcd 移动一周, 电场力做功为零．D ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ，电场力做功都是－0.25J5．图中虚线表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0，一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26eV 和5eV ，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为—8eV 时，它的动能为 （ c ） A ．8eV B ．13eVC ．20eVD ．34Ev7．一电子飞经电场中A 、B 两点，电子在A 点的电势能4.8×10-17J ，动能为3.2×10-17J ，电子经过B 点时的电势能为3.2×10-17J ，如果电子只受电场力作用，则 （ ABD ）A ．电子在B 点的动能为4.8×10-17J B ．由A 点到B 点电场力做功为100eVC ．电子在B 点的动能为1.6×10-17JD ．A 、B 两点间电势差为100V 4．如图所示的电场中，AB=BC ，，则下列关系中正确的是 （C ）A ．U AB = U BC B ．U AB > U BCC ．U AB < U BCD ．以上结论都有可能10．将一个1.0×10-8C 的电荷从A 点移动到B 点，静电力做的功是2.4×10-6J ，则A 、B 两点中， A 点的电势比较高，A 、B 两点的电势差U AB 是 240 V 。
高中物理(新人教版)必修第三册课后习题：电势差与电场强度的关系(课后习题)【含答案及解析】
电势差与电场强度的关系合格考达标练1.(2021江苏连云港高二月考)正常情况下空气是不导电的,但如果空气中的电场很强,空气也可以被击穿,空气被击穿时会看到电火花或闪电。
若观察到某次闪电的火花长约100 m,且已知空气的击穿电场强度为3×106 V/m,那么发生此次闪电的电势差约为()A.3×108 VB.3×106 VC.3×104 VD.3×10-5 VU=Ed得U=3×108 V,A正确。
2.如图所示,a、b、c、d、e点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
在a点固定放置一电荷量为Q的正点电荷,且在该点电荷的电场中b、c两点间的电势差为U。
将另一个电荷量为q的正点电荷从d点移动到e点的过程中()A.静电力做功为qUB.克服静电力做功为qUC.静电力做功大于qUD.静电力做功小于qUa点,故U bc=U>0,U de>0。
因为bc段平均电场强度大于de段平均电场强度,则U de<U bc=U,故q从d到e静电力做功小于qU,D正确。
3.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,能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己。
若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104 N/C时,可击昏敌害。
则身长50 cm的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达()A.50 VB.500 VC.5 000 VD.50 000 V104×0.5 V=5 000 V。
4.a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是φa=5 V,φb=2 V,φc=4 V,则如图所示的示意图中能表示该电场的电场强度方向的是(),沿同一方向电势均匀变化,将线段ab 三等分,靠近a 的等分点电势为4 V,该等分点与c 点的连线为一等势线,作该等势线的垂线并指向b 点的一侧,该线所指的方向就是电场强度的方向。
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===-.。
电势差与电场强度的关系习题(含答案)
第1章静电场第06节 电势差与电场强度的关系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 V3．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qU5．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 ()图1—6—7图1—6—8 图1—6—9A ．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q ＝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 ．0.6×10-6JB ．0.12×10-6JC ．-0.16×10-6JD ．-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A ϕ＝100 V(不计重力，sin 370=0.6，cos370＝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？10．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—10图1—6—12 图1—6—11[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，两点间的电势差图1—6—13图1—6—15图1—6—16 图1—6—14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?图1—6—17 图1—6—18图1—6—19 图1—6—2011．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)第六节 电势差与电场强度的关系答案：1.C 2.C 3.BD 4.D 5.2×109 6×1010 6.B 7.C 8.5000 9.(1) 图略 E= 5×102V/m U AB = -60V (2)4.8×105-J 10.(1) -5.4V -0.6V -4.8V (2)9.6×102-J综合评价答案：1.BC 2.CD 3.D 4.D 5.AC 6. 500V 7.100/3 -2.58.(1)E=mg/2q (2)U=mv 2/8qA 点电势低于最高点B 9.(1)1.0×103V (2) -6×102V (3) -6×102ev 10.mgd/qcos θ θc o s 2gd 11.(1) -50V -30V (2) -10V图1—6—21。
电场强度,电势差,电势,电势能关系习题试题(含答案)
电势、电势差、等势面、电场强度与电势1卷 （满分：100分 时间：45分钟）一、选择题1．从电势差定义式q W U 可以看出 （ ） A ．电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比，与移送的电量q 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1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏D ．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2．如图1所示，a 、b 为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）A ．把正电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能减少B ．把正电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加C ．把负电荷从a 移到b ，电场力做正功，电荷的电势能增加D ．把负电荷从a 移到b ，电场力做负功，电荷的电势能增加3．如图2所示，电场中a 、b 、c 三点，ab=bc ，则把点电荷+q 从a 点经b 移到c 的过程中，电场力做功的大小关系有 （ ）A ．Wab ＞WbcB ．Wab ＝WbcC ．Wab ＜WbcD ．无法比较4.如图3所示，在真空中有两个等量正电荷Q 1和Q 2,分别置于a 、b 两点，dc 为ab 连线的中垂线,d 为无穷远处,现将另一正电荷由c 点沿cd 移向d 点的过程中，下述中正确的是（ ）A ． q 的电势能逐渐增大B ． q 的电势能逐渐减小C ． q 受到的电场力一直在减小D ．q 受到的电场力先增大后减小5.关于电势与电势能的说法，正确的是 ( )Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 Ｄ.在负点电荷电场中的任意点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 ( )A ．电场强度大的地方电势一定高B ．电势为零的地方场强也一定为零C ．场强为零的地方电势也一定为零D ．场强大小相同的点电势不一定相同7．若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内 ( )A ．一定沿着电场线由高电势向低电势运动B ．一定沿着电场线由低电势向高电势运动C ．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动D ．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动8．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时，电场力做了5×10－6J 的功，那么 ( )A ．电荷在B 处时将具有5×10－6J 的电势能B ．电荷在B 处将具有5×10－6J 的动能C ．电荷的电势能减少了5×10－6JD ．电荷的动能增加了5×10－6J9．一个点电荷，从静电场中的a 点移到b 点，其电势能的变化为零，则 ( )A ．a 、b 两点场强一定相等B ．该点电荷一定沿等势面移动C ．作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D ．a 、b 两点的电势一定相等10.对公式d U E ab =的理解，下列说法正确的是 ( ) Ａ.此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差 Ｂ.a 点和b 点距离越大，则这两点的电势差越大Ｃ.公式中ｄ是指ａ点和ｂ点之间的距离Ｄ.公式中的ｄ是ａ、ｂ两个等势面间的垂直距离二、填空题11．如图5所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点，连线AB 与电场线的夹角为θ，将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点．若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W 1＝________；若沿路经ACB 移动该电荷，电场力做的功W 2＝________；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做的功W 3＝________．由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________．12.将带电量为6×10-6 Ｃ的负电荷从电场中A 点移到B 点，克服电场力做了3×10－５Ｊ的功，再将电荷从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10－5 Ｊ的功，则A 、C 间的电势差为Ｖ，电荷从A 点移到B 点再从B 点移到C 点的过程中，电势能变化了 Ｊ.13.如图5所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A 、B 、C 三点的电势分别为V V V C B A 3,3,15-===ϕϕϕ由此可得D 点的电势=D ϕ V三、计算题14.如果把q ＝1.0×10－8Ｃ的正电荷，从无穷远移至电场中的A 点，需要克服电场力做功4102.1-⨯=W Ｊ，那么：(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是多少?(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少?15．如图6，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做3.2×10－17J 的功，求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差；（3）若A板接地，D点电势为多少？2卷（满分：60分时间：30分钟）一、选择题1.如图7所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A．此液滴带负电B．液滴做匀加速直线运动C．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少2．下述说法正确的是( )A．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B．等势面上各点场强大小一定相等C．电场中电势高处，电荷的电势能就大D．电场强度大处，电荷的电势能就大3.图8中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。
5电势差练习题A
电势差练习题班级姓名1．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______________。
2．将一个电量-8O 移到 M 点需战胜电场力做功4×10 - 8J ，则 M 点电势- 2×10 C 的点电荷，从零电势点φM=___________ ；若将该电荷从-7NM 点再移至 N 点，电场力做功 ×10J ，则 N 点电势 φ =__________ ，M 、 N 两点间的电势差 U MN =_____________ 。
3．电场中 A 点电势 φA =80V ， B 点电势 φB = -20V ， C 点电势 φC =80V ，把 q = -3×10-6 C 的电荷从 B点移到 C 点的过程中电场力做功 W BC =______________，从 C 点移到 A 点，电场力做功W CA =______________。
4．对于 U AB = W AB 和 W AB = qU AB 的理解，正确的选项是()qA ．电场中的 A 、B 两点间的电势差和两点间挪动电荷的电量 q 成反比 B ．在电场中 A 、 B 两点挪动不一样的电荷，电场力的功 W AB 和电量 q 成正比C ． AB 与 q 、 AB 没关，甚至与能否挪动的电荷都没相关系UWD ． W 与 q 、 U 没关，与电荷挪动的路径没关ABAB5．对于电势差AB和电势φ A、φ B的理解正确的选项是()UA ． U AB 表示 B 点相对 A 点的电势差，即 U AB = φB - φA B ． U AB 和 U BA 是不一样的，它们相关系： U AB = - U BAC ． φ 、 φ 都可能有正负，因此电势是矢量ABD ．零电势点的规定固然是随意的，但人们经惯例定大地和无穷远处为零电势6．对 AB =1V 的理解，正确的选项是()UA ．从 A 到B 挪动 1C 的电荷，电场力做功 1J B ．从 A 到 B 挪动 1C 的正电荷，电场力做功1JC ．从 A 到 B 挪动 1C 的负电荷，战胜电场力做功1JD ．从 A 到 B 挪动 1C 的负电荷，外力做功 1J7．一个点电荷，从静电场中 a 点移到 b 点电场力做功为零，则()A ． a 、 b 两点电势必定相等B ． a 、 b 两点电场强度必定相等C ．作用于该点电荷的电场力与其挪动方向必定垂直D ． a 、 b 两点的电势差必定为零8．对于电势差的说法中，正确的选项是()A ．两点间的电势差等于电荷从此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1VC ．在两点间挪动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差没关D ．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比9．对于电势差和电场力做功的说法中，正确的选项是 ()A ．电势差是矢量，电场力做的功是标量B ．在两点间挪动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零C ．在两点间被挪动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大D ．在两点间挪动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零10．一电量 q =2× 10-9 C 的正电荷，在静电场中由 a 点移到 b 点的过程中除了电场力外，其余力做功为 6× 10 -5 J ，电荷的动能增添了-5ab()8× 10 J ，则 a 、b 两点间的电势差 U 为A． 3× 104VB．1× 104V C ． 4×104 VD．7×104V111．如下图，A、 B、 C 为电场中的三点，当在三点之间挪动电荷时，()A．将同一电荷从 A 直接移到 B，和从 A 经过 C 再移到 B，电场力做功完整同样B．将同一电荷从 A 加快移到 B，和减速移到 B，电场力做功完整同样C．将不一样电荷从 A 移到 B，电场力做的功与电荷量的比值同样D．将同一电荷从 A 移到 B，和从 A 移到 C，电场力做的功与电荷量的比值同样12．如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，一正电荷在等势面φ3 上时的动能为 20J，它运动到等势面φ1上时速度为 0，令φ2=0，则该电荷的电势能E P=4J时，其动能大小为φ φ φ( )A．16JEB．10JC．6JD．4J13．如下图，匀强电场中A、 B、C 三点组成一个直角三角形，AB=4cm， BC=3cm。
电势差(含答案)
图1－5－5
B．10 J
D．4 J
正电荷在电场中只受电场力的作用，在L3时，动能为
，此时电势能为零，则此正电荷动能和电势能总和为
正确．
所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由
d，电场力做正功W
图1－5－6
图1－5－7
这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？
点移到B点电场力做负功．
24 V
两点间的电势差为U AB＝75 V，B、
)
B．φA<φC<φB
D．φC>φB>φA
高75 V，U BC＝－
点移至b点，静电力做功
图1－5－
图1－5－9 所示
所示
图1－5－10 B．c点场强D．c点电势
图1－5－11
图1－5－13
等势面电势能增加4.5 eV
等势面动能减少4.5 eV
图1－5－14
5－14所示，用长为
后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场
、电场力qE、绳拉力F T三力作用，建立如图所示直角坐标系，
图1－5－15
；
与路径无关，只与初、末位置间的电势差有关，故可根据已再根据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强
60 V/m.
，有
图1－5－16
X k b 1 . c o m
，试确定A点的电势．
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
到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有。
高中物理电势差练习题及讲解
高中物理电势差练习题及讲解练习题一：一个点电荷 \( Q \) 位于原点，距离 \( Q \) 为 \( r \) 处的电势差是多少？答案：电势差 \( V \) 由公式 \( V = k \frac{Q}{r} \) 给出，其中 \( k \) 是库仑常数。
练习题二：两个点电荷 \( Q_1 \) 和 \( Q_2 \) 分别位于 \( x = 0 \) 和\( x = d \) 处，求 \( x = \frac{d}{2} \) 处的电势差。
答案：由于两个点电荷产生的电势差分别为 \( V_1 = k\frac{Q_1}{\frac{d}{2}} \) 和 \( V_2 = k\frac{Q_2}{\frac{d}{2}} \)，所以在 \( x = \frac{d}{2} \) 处的电势差 \( V \) 为 \( V = V_1 - V_2 = k \frac{Q_1 -Q_2}{\frac{d}{2}} \)。
练习题三：一个均匀带电的球体，其半径为 \( R \)，总电荷量为 \( Q \)，求球心处的电势差。
答案：对于均匀带电的球体，球心处的电势差 \( V \) 为 \( V = k\frac{Q}{R} \)。
练习题四：一个无限大均匀带电平面，其面电荷密度为 \( \sigma \)，求距离平面 \( d \) 处的电势差。
答案：无限大均匀带电平面产生的电势差 \( V \) 为 \( V = \frac{\sigma d}{2\varepsilon_0} \)，其中 \( \varepsilon_0 \) 是真空的电容率。
练习题五：一个带电圆环，其半径为 \( R \)，总电荷量为 \( Q \)，求圆环中心处的电势差。
答案：对于带电圆环，圆环中心处的电势差 \( V \) 为 \( V = k\frac{Q}{2R} \)。
讲解：电势差是描述电场中两点之间电势能差异的物理量。
电势练习题
电势练习题1. 两个电荷分别为2C和-4C，它们之间的距离为5米。
求它们之间的电势差。
答案：根据电势差的公式，计算电势差为V = k*(q1 - q2)/r，其中k为电场常数，q1和q2分别为两个电荷的电量，r为它们之间的距离。
代入数值进行计算：V = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) * (2 C - (-4 C))/(5 m) = 2.4 × 10^9 V2. 一个点电荷在电势为4V的点处的电势能为8J，求该点电荷的电量。
答案：根据电势能的公式，计算电量为Q = U/V，其中U为电势能，V为电势。
代入数值进行计算：Q = 8 J / 4 V = 2 C3. 一个电势为10V的点与地面之间的电位差为50V，求该点与地面的距离。
答案：根据电势差的定义，计算距离为d = V/E，其中V为电位差，E为电场强度。
代入数值进行计算：d = 50 V / 10 V = 5 m4. 一个半径为1米的均匀带电球，总电荷为4C。
求球面上某点的电势，离球心的距离为2米。
答案：根据电势的公式，计算电势为V = k * Q / r，其中k为电场常数，Q为球的总电荷，r为离球心的距离。
代入数值进行计算：V = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) * (4 C) / (2 m) = 18 × 10^9 V5. 在一个电势为20V的点处，电场强度为4N/C。
求该点上单位正电荷所受的力大小和方向。
答案：根据电场强度和电势之间的关系，力的大小为F = E * q，其中E为电场强度，q为单位正电荷的电量。
代入数值进行计算：F = (4 N/C) * (1 C) = 4 N根据公式，力的方向与电场强度方向相同，即向着电场的方向。
希望这些练习题能帮助你巩固对电势的理解。
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电势能-电势差-电势习题带答案
电势能-电势差-电势习题带答案(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1=______；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=______；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=______.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是:______.2、在某电场中，把×10－8C的电荷由A点移到B点，电场力做功×10－3J．则A．A、B两点间的电势差是×10 5VB．A、B两点间的电势差是×10－10VC．若在A、B两点间移动×10－8C的电荷，电场力将做功×10－3JD．若在A、B两点间移动×10－8C的电荷，电场力将做功×10－17J3、将一电量为×10－8C的负电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为×10－6J，则AB 两点间电势差为______V。
4、一个初速不为零的、电量为+×10－8C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用。
从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了×10－5J的功。
则A 、B两点的电势差U AB为____________，在此过程中，电荷的动能____________（填“增加”或“减少”）了____________eV 。
5、一个正电荷从无穷远处（电势为0）移入电场中的M 点，电场力做功×10-9焦耳，若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入同一电场中的N点，必须克服电场力做功×10-9焦耳，则M、N两点的电势大小的关系是：( )A. N＜M＜0B. 0＜M＜NC. M＜N＜0D. 0＜N＜M6、关于电场力的功及电势能变化，下列说法正确的是( )A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功B．电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少D．正电荷沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷沿电场线方向移动，电势能增加7、在电场中，A、B两点的电势差U AB＞0，那么将一负电荷从A移到B的过程中A．电场力做正功，电势能增加B．电场力做负功，电势能增加C．电场力做正功，电势能减少 D．电场力做负功，电势能减少8、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点， a、b间的距离等于b、c间的距离。
高二物理第1章第6节电势差与电场强度的关系练习题及答案解析
1．关于场强和电势差的关系；说法正确的是()A．电场强越大的地方；电势越高；任意两点间的电势差越大B．沿着电场线方向；任何相同距离上的电势降低必定相等C．电势降低的方向必定是电场强的方向D．沿着电场线方向；单位距离上降落的电势越大；则场强越大解析：选D.电场强越大的地方；电势不一定越高；如负点电荷形成的电场；越接近点电荷；电势越低；A错误；在匀强电场中沿电场线方向；任何相同距离上电势降低必定相等；B错误；电势降低的方向不一定是电场强方向；C错误；由E＝错误!可知；单位距离上降落的电势越大；场强越大；D正确．2．如图1－6－10所示；在一匀强电场区域中；有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上；已知A、B、C三点电势分别为φA＝1 V；φB＝4 V；φC＝0；则D点电势φD 的大小为()图1－6－10A．－3 V B．0C．2 V D．1 V解析：选A.在匀强电场中；由于AD与BC平行且相等；故U AD＝U BC；即φA－φD＝φB－φC；代入数据解得φD＝－3 V.3.如图1－6－11所示是电场中的一条电场线；已知ab＝bc；则下列关系式中一定正确的是()图1－6－11A．E a＝E b＝E c B．E a>E b>E cC．φa>φb>φc D．U ab＝U bc解析：选C.只根据一条电场线无法确定该电场是否是匀强电场；故A、B、D都不正确．4.如图1－6－12所示；匀强电场场强E＝100 V/ m；A、B两点相距10 cm；A、B连线与电场线夹角为60°；则U B A为()图1－6－12A．－10 V B．10 VC．－5 V D．－5 3 V解析：选C.公式U＝Ed中；d是沿场强方向的距离；A、B两点沿电场线方向的距离d＝l cos60°＝0.1×错误!m＝0.05 m．B点电势低于A点电势；则U BA＝－Ed＝－100×0.05 V＝－5 V；故C正确．5.如图1－6－13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＝－2×10－10C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．图1－6－13解析：把电荷从A点移到B点；由U AB＝错误!得U AB＝错误!V＝－240 V；所以φA－φB＝φA＝－240 V.把电荷从B点移到C点；U BC＝错误!＝错误!V＝240 V；φB－φC＝－φC＝240 V；则φC＝－240 V.因为φA＝φC；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．答案：φA＝φC＝－240 V；电场方向垂直于AC；指向左上方一、选择题1．(福建省三明高二月考)如图1－6－14为某匀强电场的等势面分布图；每两个相邻等势面相距2 cm；则该匀强电场的场强大小和方向分别为()图1－6－14A．E＝100 V/m；竖直向下B．E＝100 V/m；竖直向上C．E＝100 V/m；水平向左D．E＝100 V/m；水平向右解析：选 C.电场方向与等势面垂直且指向电势降低的方向；故电场方向水平向左；由U＝Ed可得：E＝错误!＝错误!V/m＝100 V/m；故C正确．2.如图1－6－15所示；圆O所在的平面内有匀强电场存在；电场方向与圆面平行．一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A点出发；以相同的初动能在圆内向各个方向运动；图中AB 是圆的一条直径；∠BAC＝30°；已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时；动能才能达到最大值；则平面内的电场线方向为()图1－6－15A．沿A→B方向B．沿A→C方向C．沿O→C方向D．沿B→C方向解析：选C.由W＝Uq可知；微粒由A射入到从C离开圆面时；动能最大；说明A、C两点的电势差最大；故知C点为圆上电势最低的点；过C的切线为电势最低的等势面；故电场方向为沿O→C方向；C正确．3.(湖北黄冈质检)如图1－6－16所示；图中五点均在匀强电场中；它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强的相关描述正确的是()图1－6－16A．a点的电势为6 VB．a点的电势为－2 VC．O点的场强方向指向a点D．O点的场强方向指向电势为2 V的点解析：选AD.由匀强电场特征可知：在匀强电场中；沿某一直线若存在电势变化；则沿与该直线平行的其他直线也会存在相同的电势变化规律；所以有10 V－6 V＝φa－2 V；解得φa ＝6 V；选项A正确、B错误；O点与a点处于同一等势面上；所以O点场强方向垂直O与a连线指向电势为2 V的点；选项C错误、选项D正确．4．如图1－6－17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点过程中；下列说法正确的是()图1－6－17A．电场力做功qU B．克服电场力做功qUC．电场力做功大于qU D．电场力做功小于qU解析：选D.离点电荷＋Q越远；电场越弱；由U＝Ed可得U de<U bc＝U；故将＋q由d移到e 点；电场力做正功；且小于Uq；D正确．5．如图1－6－18中A、B、C三点都在匀强电场中；已知AC⊥BC；∠ABC＝60°；BC＝20 cm；把一个电荷量q＝10－5C的正电荷从A移到B；静电力做功为零；从B移到C；静电力做功为－1.73×10－3J；则该匀强电场的场强大小和方向是()图1－6－18A．865 V/m；垂直AC向左B．865 V/m；垂直AC向右C．1000 V/m；垂直AB斜向上D．1000 V/m；垂直AB斜向下解析：选D.把电荷q从A移到B；静电力不做功；说明A、B两点在同一等势面上；因该电场为匀强电场；等势面应为平面；故图中直线AB即为等势线；场强方向垂直于等势面；可见；选项A、B不正确．U BC＝错误!＝错误!V＝－173 V；B点电势比C点低173 V；因电场线指向电势降低的方向；所以场强的方向必垂直于AB斜向下；场强大小E＝错误!＝错误!＝错误!V/m＝1000 V/m；因此选项D正确；C错误．6．(朝阳区高二检测)如图1－6－19所示；一条绝缘细线；上端固定；下端拴一个质量为m 的带电小球．将它置于一匀强电场中；电场强大小为E；方向水平向右．当细线离开竖直位置的偏角为α时；小球处于平衡状态；则小球所带的电荷量为()图1－6－19A.错误!sinαB.错误!cosαC.错误!tanαD.错误!cotα解析：选C.对小球受力分析如图所示；由物体的平衡条件得：F cosα＝mgF sinα＝Eq可得：q＝错误!tanα；故C正确．7.如图1－6－20所示；在沿x轴正向的匀强电场E中；有一动点A以O为圆心；r为半径做逆时针转动；当OA与x轴正向成θ角时；O、A两点间的电势差为()图1－6－20A．U OA＝Er B．U OA＝Er sinθC．U OA＝Er cosθD．U OA＝－Er cosθ解析：选C.由图可知OA沿场强方向的距离d＝OA cosθ＝r cosθ；故U OA＝Ed＝Er cosθ.故C 正确．8．(20高考全国卷Ⅰ)如图1－6－21所示；一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称；O、M、N是y轴上的三个点；且OM＝MN.P点在y轴右侧；MP⊥ON.则()图1－6－21A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点；电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子；该粒子将沿y轴做直线运动解析：选AD.作出过点M的等势线；因电场线与等势线是正交的；且沿电场线方向电势是降低的；故A正确．将负电荷从O点移到P点时；因所处位置电势降低；其电势能增大；故应是克服电场力做功；B错误．由E＝U/d及电场线疏密程知O、M两点间电势差应大于M、N两点间电势差；C错误．沿y轴上各点场强方向相同；故从O点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y轴正方向的外力；D正确．9. (潍坊统考)如图1－6－22所示；空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为－q的质点(重力不计)．在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N；如图所示．已知力F和MN间夹角为θ；M、N间距离为d；则()图1－6－22A．M、N两点的电势差为错误!B．匀强电场的电场强大小为错误!C．带电质点由M运动到N的过程中；电势能减少了Fd cosθD．若要使带电质点由N向M做匀速直线运动；则F必须反向解析：选A.由于重力不计；质点匀速运动；所受拉力F与电场力大小相等、方向相反．从M到N过程中；电场力做功W电＝－Fd cosθ；M、N两点的电势差U MN＝错误!＝错误!；A 项正确；匀强电场场强E＝错误!；B项不正确；此过程中；电场力做负功；电势能增加；C 项不正确．若要使带电质点由N向M做匀速直线运动；则所受合力一定为零；因此F必须沿原方向；D项不正确．二、计算题10.如图1－6－23所示；A、B、C为匀强电场中的三个点；已知φA＝12 V；φB＝6 V；φC＝－6 V．试画出该电场的电场线；并保留作图时所用的辅助线(用虚线表示)．图1－6－23解析：连接A、C；将线AC三等分；等分点为D、E；则φD＝6 V；连接BD即为电场中的一个等势面；过A、E、C三点分别作BD的平行线得到另外三个等势面；过A、B、C三点分别作和等势面的垂线；即为三条电场线；方向由高电势指向低电势；如图所示．答案：见解析11．如图1－6－24所示是一组不知方向的匀强电场的电场线；把1.0×10－6 C的负电荷从A 点沿水平线移到B点；静电力做了2.0×10－6 J的功．A、B两点间的距离为2 cm；问：图1－6－24(1)匀强电场的场强为多大？方向如何？(2)A、B两点间的电势差为多大？解析：根据电势差的定义式；U AB＝错误!＝错误!V＝－2 V设A、B两点所在等势面间的距离为d；则d＝AB cos60°＝2×0.5 cm＝1 cm所以；E＝错误!＝错误!V/m＝200 V/m因为U AB＝φA－φB＝－2 V<0所以φA<φB；而电场线方向是由高电势指向低电势；因而电场方向沿直线由下而上．答案：(1)200 V/m方向沿直线由下而上(2)－2 V12．如图1－6－25所示的电场；等势面是一簇互相平行的竖直平面；间隔均为d；各面电势已在图中标出；现有一质量为m的带电小球以速v0；方向与水平方向成45°角斜向上射入电场；要使小球做直线运动．问：图1－6－25(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)解析：(1)如图甲所示；电场线水平向左；由题意知；只有小球受到向左的电场力；电场力和重力的合力才有可能与初速的方向在一条直线上；所以小球带正电．由图乙可知；Eq＝mg；又E＝错误!；所以：q＝错误!.(2) 由图乙可知；F合＝(mg)2＋(Eq)2＝2mg由动能定理得：－F合·x m＝0－错误!m v错误!所以：x m＝错误!.答案：(1)正电荷错误! (2)错误!。
电势、电势能 电势差习题及答案
C1、如图所示，在匀强电场中有A 、B 两点，将一电量为q 的正电荷从A 点移到B点，第一次沿直线AB 移动该电荷，电场力做功为W 1；第二次沿路径ACB 移动该电荷，电场力做功W 2；第三次沿曲线AB 移动该电荷，电场力做功为W 3，则( )A ．W 1＞W 2＞W 3B ．W 1＜W 3＜W 2C ．W 1= W 2 = W 3D ．W 1= W 2＜W 32．如图41所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A 、B 、C 三点，分别把+q 和-q 的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是( )A ．放上+q 时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PCB ．放上+q 时，它们的电势能E PA ＜E PB ＜E PCC ．放上－q 时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PCD ．放上－q 时，它们的电势能E PA ＜E PB ＜E PC3．如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a 点由静止释放，它将沿直线向b 点运动，则可判断( )A ．该电场一定是匀强电场B ．场强E a 一定小于E bC ．电子具有的电势能E Pa 一定大于E PbD ．两点的电势φa 一定低于φb4.如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 和P 为其电场中的两点．若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势，则( )A ．E 1 > E 2，φ1>φ2B ．E 1 > E 2，φ1<φ2C ．E 1< E 2，φ1>φ2D ．E 1< E 2，φ1<φ25.关于电场中的电场线，下列说法正确的是 ( )A.带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合B.沿电场线方向电场强度逐渐减小C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电荷沿电场线方向运动，电势能减少6．下列关于电场中场强与电势能、电势的关系说法正确的是( )A ．电荷在电势高处电势能也一定大B ．场强越大的地方电势一定越高C ．场强为零的地方电势必为零D ．电势为零的地方场强可以不为零7.关于电势的高低，下列说法正确的是 ( )A ．沿电场线方向电势逐渐降低B ．电势降低的方向一定是电场线的方向C ．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D ．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动8.将一带电量为 -q 的检验电荷从无限远处移到电场中的A 点，该过程中电场力做功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为 ( )A ．E P = -W ，φA =qW B ．E P = W ，φA = -qW C ．E P = W ，φA =q W D ．E P = -W ，φA = -qW a b9．下列关于电场性质的说法，正确的是( ) A．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C．电场强度为零的地方，电势一定为零D．电势为零的地方，电场强度一定为零10．在电场中，已知A点的电势高于B点的电势，那么()A．把负电荷从A点移到B点，电场力做负功B把负电荷从A点移到B点，电场力做正功C．把正电荷从B点移到A点，电场力做负功D把正电荷从B点移到A点，电场力做正功11.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是（）A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大12．将带电荷量为1×108-C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×106-J．问：(1) 电荷的电势能是增加还是减小? 电荷在A点具有多少电势能? (2) A点的电势是多少?(3) 若电场力可以把带电荷量为2×108-C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电? 电场力做了多少功? (取无限远处为电势零点)4电势能和电势A组1.下列说法正确的是()A.电荷从电场中的A点运动到了B点,路径不同,静电力做功的大小就可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了该点,则静电力做功为零C.正电荷沿着电场线运动,静电力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动,静电力对负电荷做负功D.电荷在电场中运动,因为静电力可能对电荷做功,所以能量守恒定律在电场中并不成立解析:静电力做功和电荷运动路径无关,所以选项A错误;静电力做功只和电荷的初末位置有关,所以电荷从某点出发又回到了该点,静电力做功为零,选项B正确;正电荷沿电场线的方向运动,则正电荷受到的静电力和电荷的位移方向相同,故静电力对正电荷做正功,同理,负电荷逆着电场线的方向运动,静电力对负电荷做正功,选项C错误;电荷在电场中虽然有静电力做功,但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,选项D错误。
【精品习题】电势能_电势_电势差基础检测B卷学生版答案
靖宇县第一中学21．电场中有A 、B 两点，A 点的电势φA ＝30 V ，B 点的电势φB ＝10 V ，一个电子由A 点运动到B 点的过程中，下面几种说法中正确的是( )A ．电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eVB ．电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eVC ．电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eVD ．电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV2．在静电场中，将一正电荷从a 点移到b 点，电场力做了负功，则( )A ．b 点的电场强度一定比a 点大B ．电场线方向一定从b 指向aC ．b 点的电势一定比a 点高D ．该电荷的动能一定减小3．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a 、b 两点处的场强大小分别为E a 、E b ，电势分别为φa 、φb ，则( )A ．E a >E b ，φa >φbB ．E a <E b ，φa <φbC ．E a >E b ，φa <φbD ．E a <E b ，φa >φb4．如图，A 、B 、C 为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是( )A ．若在C 点由静止释放正电荷，则正电荷向B 运动，电势能减小 B ．若在C 点由静止释放正电荷，则正电荷向B 运动，电势能增大 C ．若在C 点由静止释放负电荷，则负电荷向A 运动，电势能增大D ．若在C 点由静止释放负电荷，则负电荷向A 运动，电势能减小3．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a 、b 、c 为实线与虚线的交点．已知O 点电势高于c 点．若不计重力，则( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C ．N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D ．M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零6．在一电场中，设想沿图所示的路径abcd 移动一电子，电场力做功分别是：从a 到b 为－4 eV ，从b 到c 为－2 eV ，从c 到d 为3 eV ，求a 、d 两点间的电势差．7．电场中有A 、B 两点，A 点的场强为4.0×103 N/C ，A 、B 两点的电势差为3.0×103 V ．带电粒子所带电荷量为1.2×10－8 C ，质量为2×10－12 kg(重力不计)，在A 点由静止释放，在电场力作用下，粒子从A 点移到B 点，求：(1)带电粒子在A 点时所受的电场力为多大？ (2)释放瞬间，带电粒子的加速度多大？(3)带电粒子从A 点移到B 点，电场力做了多少功？电势能减少多少？ (4)若电势能全部转化为粒子的动能，则粒子到达B 点时的速度是多少？。
物理高考复习电势差专项练习题(附解析)
物理高考复习电势差专项练习题（附解析）电势差是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
查字典物理网整理了物理2021年高考复习电势差专题练习题，请考生认真做题，提高自己。
1.(改编)图K6-2-1中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子()图K6-2-1A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能小于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【答案】D【解析】由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误;依照库仑定律F=k可知，粒子在c点受到电场力最小，选项B错误;粒子从b点运动到c点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C错误;由动能定理可得：qU=Ek，因为UabUbc，因此选项D正确.2.(2021年北京模拟)下列四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是()【答案】B【解析】a、b两点场强的方向不同，选项A错误;a、b两点电势和场强均相同，选项B正确;a点电势高于b点电势，选项C错误;a、b两点场强的方向不同，选项D错误.3.(改编)图K6-2-2是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有()图K6-2-2A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做负功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小【答案】D【解析】带正电的矿粉受到向左的电场力作用，落在左侧，电场力对矿粉做正功，矿粉电势能变小，选项D正确.4.a、b、c、d是匀强电场中的4个点，它们正好是一个矩形的4个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图K6-2-3，由此可知c点的电势为()图K6-2-3A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V【答案】B【解析】平行于匀强电场所在平面的1个平行四边形，任意两条平行边上对应两点的电势差相等，即d=c，可得选项B正确.5.(2021年德州期末)如图K6-2-4甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情形如图K6-2-4乙所示，若在O点由静止开释一电子，电子仅受电场力的作用，则()图6-2-4A.电子将沿Ox方向运动B.电子的电势能将增大C.电子运动的加速度恒定D.电子运动的加速度先减小后增大【答案】AD【解析】由题图乙可知，沿x轴正方向电势越来越高，故电场线方向沿x轴负方向，电子受到的电场力沿x轴正方向，故电子将沿Ox方向运动，电子的电势能将减小，A正确，B错误;因电势随x的增大，其变化领先减小后增大，故沿x轴正方向，电场强度先减小后增大，电子运动的加速度先减小后增大，D正确，C错误.6.(2021年金山中学期末)某带电粒子仅在电场力的作用下由A点运动到B点，电场线及粒子的运动轨迹如图K6-2-5所示，能够判定()图K6-2-5A.粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.粒子在A点的电势低于它在B点的电势【答案】AB【解析】A点的场强小于B点场强，在A点受电场力小于在B点，A 正确;A到B过程电场力做正功，电势能减小，动能增大，B正确、C错误; A点电势高于B点，D错误.7.(2021年江苏模拟)真空中有一带负电的点电荷绕固定的点电荷+Q运动，其轨迹为椭圆，如图K6-2-6所示.已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点，+Q处在椭圆焦点上，则下列说法正确的是()图K6-2-6A.负电荷在a、c两点所受的电场力大小相等B.负电荷在a点的电势能高于在c点的电势能C.负电荷由b运动到d的过程中电势能增加，动能减少D.负电荷由a经b运动到c的过程中，电势能先增大后减小【答案】AC【解析】电场强度是矢量，由对称性可知a、c两点的场强大小相等，故负电荷在a、c两点所受电场力大小相等但方向不同，A正确;依照电势是标量和对称性可知，a、c两点的电势相等，故负电荷在a、c两点的电势能相等，B错误;正点电荷的电场线是辐射向外的，且沿电场线方向电势降低，故轨迹上a、b、c、d四点中b点电势最高，d点电势最低，a、c两点相同，因此负电荷在b点电势能最小，故选项C正确，D错误.8.如图K6-2-7所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N 两点，在M N的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()图K6-2-7A.a点场强与c点场强一定相同B.a点电势一定小于c点电势C.负电荷在c点的电势能一定大于在a点的电势能D.正电荷从d点移到b点电场力不做功【答案】AD【解析】依照真空中等量异种点电荷电场线的分布特点，在MN的连线上对称点a、c场强一定相同，故选项A正确;因沿着电场线方向电势逐步降低，但电场方向未知，则a点电势不一定小于c点电势，故选项B错误;电荷从a点移到c点，电场力做功正负未知，则不能判定电势能增减，负电荷在c点电势能不一定大于a点电势能，故选项C错误;而MN连线的中垂线是等势线，其上的对称点b、d电势相等，则正电荷从d点移到b点电场力不做功，故选项D正确.9.(2021年珠海模拟)如图K6-2-8所示，长为L，倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则()图K6-2-8A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能B.A、B两点的电势差一定为C.若是匀强电场，则该电场的场强一定是D.若是匀强电场，则该电场的场强可能是【答案】AD【解析】小球动能没变，电场力与重力做功之和为零，重力做负功，电场力做正功，电势能减小，在B点的电势能小于A点，A正确;动能定理qU-mgLsin =0，得U=，B错误;场强方向不确定，因此场强不一定是，C错误，D正确. 二、非选择题10.(2021年泉州模拟)如图K6-2-9所示，固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接，半圆管的半径R=1.6 m，管内壁光滑，两端口C，D连线沿竖直方向，CD右侧存在场强大小E=1.5 1 03 N/C、方向水平向左的匀强电场，水平面AB段表面光滑，长L1=6.75 m，BC段表面粗糙，长L2=5.5 m.质量m=2.0 kg、电荷量q=0.01 C的带正电小球在水平恒力F=10.0 N的作用下从A点由静止升始运动，通过一段时刻后撤去拉力F，小球进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15 N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数=0.2，取g=10 m/s2.求：图K6-2-9(1)小球通过端口D时的速度大小vD;(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.【答案】(1)2 m/s (2)0 (3)9 m/s【解析】(1)在端口D，由牛顿第二定律有mg-ND=m解得vD==2 m/s.(2)设小球通过半圆管中点P时的速度大小为vP，从P到D的过程中由动能定理可得qER-mgR=mv-mv解得vP=2 m/s在P点由牛顿第二定律有qE-NP=m解得NP=0.(3)设F作用的距离为s，从A到D由动能定理有Fs-mgL2-2mgR=mv解得s=9 m在F作用的过程中由动能定理得Fs-mg(s-L1)=mv解得v0=9 m/s.11.如图K6-2-10甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2 kg、带电荷量为q=+2.010-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数=0.1.从t=0时刻开始，空间上加一个如图K6-2-10乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向，g取10 m/s2)求：图K6-2-10(1)4秒内小物块的位移大小;(2)4秒内电场力对小物块所做的功.【答案】(1)8 m (2)16 J【解析】(1)0～2 s内小物块加速度a1==2 m/s2，位移s1=a1t=4 m，2 s末的速度为v2=a1t1=4 m/s，2～4 s内小物块加速度a2==-2 m/s2，位移s2=v2t2+a2t=4 m，4秒内的位移s=s1+s2=8 m.(2)v4=v2+a2t2=0，即4 s末小物块处于静止状态设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理有：W-mgs=0，解得W=1.6 J.12.如图K6-2-11所示，光滑水平面上放有用绝缘材料制成的L形滑板，其质量为M，平面部分的上表面光滑且足够长.在距滑板的A端为l的B处放置一个质量为m、带电量为q的小物体C(可看成是质点)，在水平的匀强电场作用下，由静止开始运动.已知M=3m，电场的场强为E.假设物体C在运动中及与滑板A端相碰时不缺失电量.图K6-2-11(1)求物体C第1次与滑板A端相碰前瞬时的速度大小.(2)若物体C与滑板A端相碰的时刻极短，而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的，求滑板被碰后的速度大小.(3)在(2)问条件下，求小物体C从开始运动到与滑板A第2次碰撞这段时刻内，电场力对小物体C做的功.【答案】(1) (2) (3)qEl【解析】(1)设物体C在电场力作用下第1次与滑板A端碰撞时的速度为v1，由动能定理，得qEl=mv，解得v1=.(2)小物体C与滑板碰撞过程中动量守恒，设滑板碰撞后的速度为v2，由动量守恒定律，得mv1=Mv2-mv1，解得v2=v1=.(3)设小物体C的加速度为a，由牛顿第二定律，有F=qE=ma.设第1次碰后到第2次碰前的时刻为t，小物体C与滑板从第1次碰后到第2次碰时位移相等，以水平向左为正方向，即v2t=-v1t+at2，解得t=.两次相碰之间滑板走的距离s=v2t=l.设小物体C从开始运动到与滑板A第2次碰撞这段过程电场力对小物体做的功为W，则W=qE(l+s)，解得W=qEl.物理2021年高考复习电势差专题练习题及解析的全部内容确实是这些，查字典物理网期望考生能够在2021高考取得中意的成绩。
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5电势差
【知识梳理】
一．电势差
1.定义：电场中两点间_____________叫做电势差。
U AB=____________；显然U AB=-U BA U AC=U AB+U BC
2.电势差与电势高低的关系
U AB>0时，___________；U AB<0时，____________
二．电势差与静电力做功
电荷在电场中由A点移到B点，电场力所做的功W AB=_________.
所以U AB=____________
计算时要注意，U AB和q必须带正负号
【小试身手】
1.把带电量q=
2.0×10-5C的点电荷，从电场中A点移到B点，静电力做功4.0×10-3J；
从B点移到C点，电荷克服静电力做了6.0×10-3J的功。
求A.B两点间，B.C两点间及C.A两点间的电势差分别是多少？
2.在某电场中把电量为1.2×10-3C的负电荷从A点移到B点时,电荷的电势能减
少6.0×10-3J，则AB两点间电势差为多少？如果把电量为2.4×10-3C的正电荷从A点移到B点时，该电荷的电势能变化多少？
【能力提升】
1．下列说法中正确的是（BC ）
A．电势差和电势一样，是相对量，与零点的选择有关
B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分
C．由于电场力做功跟电荷移动的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径，只跟这两点的位置有关
D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零势面的不同而改变，所以U AB=U BA 2．如图所示，图中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，则（ C ）
A．在B点的场强方向是竖直向下的
B．A、B两处场强相比B点更大
C．1C的电荷量的正电荷从B到A，电场力做正功2J
D．负电荷从A移到B点电场力做负功
A
1V
2V
3V
4V
B
3．在电场中A 、B 两点间的电势差为U AB =75V ，B 、C 两点间的电势差为U BC =—200V ，则A 、B 、C 三点的电势高低关系为 （ c ） A ．φA >φB >φC B ．φA <φC <φB
C ．φB <φA <φC
D ．φC >φB >φA
4．如图所示的电场中，AB=BC ，，则下列关系中正确的是 （C ）
A ．U A
B = U B
C B ．U AB > U BC
C ．U AB < U BC
D ．以上结论都有可能
5．图中虚线表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0，一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26eV 和5eV ，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为—8eV 时，它的动能为 （ c ） A ．8eV B ．13eV
C ．20eV
D ．34Ev
6．一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C ，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程
中，除电场力做功外，其他力做功为6.0×10-5J ，质点的动能增加了8.0×10-5J ，则ab 两点间的电势差U ab 为（ B ） A ．3.0×104V B ．1.0×104V
C ．4.0×104V
D ．7.0×104V
7．一电子飞经电场中A 、B 两点，电子在A 点的电势能4.8×10-17J ，动能为3.2×
10-17J ，电子经过B 点时的电势能为3.2×10-17J ，如果电子只受电场力作用，则 （ ABD ）
A ．电子在
B 点的动能为4.8×10-17J B ．由A 点到B 点电场力做功为100eV
C ．电子在B 点的动能为1.6×10-17J
D ．A 、B 两点间电势差为100V
9．两个带电小球，电荷量分别为+q 和—q ，固定在一长度为L 的绝缘杆的两端，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°，则此过程中电场力做功为（C ） A ．0
B ．qEL
C ．2qEL
D ．πqEL
10．将一个1.0×10-8C 的电荷从A 点移动到B 点，静电力做的功是2.4×10-6J ，则
A 、
B 两点中， A 点的电势比较高，A 、B 两点的电势差U AB 是 240 V 。
11．在如图所示的电场中，已知A 、B 两点间的电势差U=20V ，电荷q=—2×10-9C
由A 点移动到B 点，电场力所做的功是 -4×10-8 J,电势能 增加 （“增加”或“减少”）了 4×10-8 J.
12.．图12所示的匀强电场场强为103N/C ，ab ＝dc ＝4cm ，bc ＝ad ＝3cm ．则下述计
算结果正确的是 （ AC ） A ．ab 之间的电势差为40V ． B ．ac 之间的电势差为50V ． C ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿矩形路径abcd 移动一周, 电场力做功为零．
D ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ，电场力做功都是－0.25J
1 2 3 4 a b
O
+q —q A B A B C。