20192020学年高中物理课时作业4电势和电势差含解析粤教版选修3

课时分层作业(四) 电势和电势差

(时间：40分钟分值：100分)

[基础达标练]

一、选择题(本题共6小题，每小题6分)

1．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a

C．b点的电势一定比a点高

D．该电荷的动能一定减小

C[将正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，说明正电荷的电势能增加，电势升高，

故b点的电势一定比a点高，C正确；但是a、b两点不一定在同一条电场线上，故B错误；从做功情况反映不出电场力的大小，也不能反映电场的强弱，故A错误；动能的变化取决于

合外力做功，电场力做了负功不代表合外力也做负功，所以动能不一定减小，故D错误．]

2.(多选)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则( )

A．A点场强小于B点场强

B．A点场强方向指向x轴负方向

C．A点场强大于B点场强

D．A点电势高于B点电势

AD[B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A正确，C错误．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误．由图中数据可知D正确．]

3.(多选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知( )

A．Q点的电势比P点高

B．油滴在Q点的动能比它在P点的大

C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大

D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

AB[带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直

向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功．则电场强度方向向下，Q点的电势比P 点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B正确；油滴在P点的电势能最大，选项C 错误；油滴运动的加速度大小不变，选项D错误．]

4．如图所示，表示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点经B 点、C点到达D点，从A点至D点，电场力对电荷做的功为( )

A．4.8×10－8J B．－4.8×10－8J

C．8.0×10－8J D．－8.0×10－8J

B[由于U AD＝φA－φD＝－40 V－(－10)V＝－30 V，所以从A点至D点，电场力对电荷

做的功：W AD＝qU AD＝1.6×10－9×(－30) J＝－4.8×10－8J，B正确．]

5．电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为 1.2×10－8J，在B点的电势能为8.0×10－9J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为 1.0×10－9C，那么( )

A．该电荷为负电荷

B．该电荷为正电荷

C．A、B两点的电势差U AB＝4.0 V

D．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J

A[点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷

一定为负电荷，且W AB＝E pA－E pB＝1.2×10－8 J－8.0×10－9 J＝4.0×10－9 J，故A项正确，B、

D项错误；U AB＝W AB

q

＝

4.0×10－9

－1.0×10－9

V＝－4.0 V，所以C选项错误．]

6．(多选)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、M、N为电场中的三个点，则由图可得( )

A．M点的场强小于N点的场强

B．M点的电势低于N点的电势

C．将一负电荷由O点移到M点电势能增加

D．将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同

BC[M点的电场线较N点密集，故M点的场强大于N点的场强，选项A错误；顺着电场线电势降低，故M点的电势低于N点的电势，选项B正确；O点电势高于M点，故将一负电荷由O点移到M点电势能增加，选项C正确；M点的电势低于N点的电势，故O M与ON之间的电势差不等，故将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功不相同，选项D错误；故选B、C.]

二、非选择题(14分)

7．如图所示是一匀强电场，已知场强E＝2×102N/C，现让一个电荷量为q＝－4×10－8C 的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离l＝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)负电荷在该电场中所受电场力F为恒力，方向向左，因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔE p等于电荷克服电场力做的功W.

电荷克服电场力做功为W＝qEl＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J，故电势能增加了2.4×10－6 J.

(2)M、N两点间的电势差为

U MN＝W MN

q

＝

－2.4×10－6

－4×10－8

V＝60 V，即M、N两点间的电势差为60 V.

[答案](1)电势能增加了 2.4×10－6 J (2)60 V

[能力提升练]

一、选择题(本题共4小题，每小题6分)

1．如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是( )

A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φb

C．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb

D[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝4

3

r a.根据点电荷场