1、第十章第十章 静电场中的能量静电场中的能量 第第 2 节节 电势差电势差 一、单项选择题一、单项选择题 1将一电荷量为 2106C 的正电荷从电场中 A 点移到 B 点，电场力做功 810-2J，则 A、B 两点间的 电势差为（） A2.010-4VB410-8VC1.6104VD2.5107V 2如图所示，正点电荷 Q 产生的电场中，已知 A、B 间的电势差为 U，现将电荷量为 q 的正点电荷 从 B 移到 A，则（） A外力克服电场力做功 QU，电势能增加 qU B外力克服电场力做功 qU，电势能增加 QU C外力克服电场力做功 qU，电势能增加 qU D外力克服电场力做功 QU，电势能减
2、少 QU 3真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（） A该点电荷一定为正电荷 BP 点的场强一定比 Q 点的场强大 CP 点电势一定比 Q 点电势低 D正检验电荷在 P 点比在 Q 点的电势能大 4小强在学习了静电场一章后，来到实验室研究如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场 的电场线和等势线，若 a、b 两点所处的等势线电势为 0，相邻等势线间的电势差为 2V，则（） Aa 处电场强度等于 b 处电场强度 Bc、b 两点间的电势差大于 c、a 两点间的电势差 C电子在 c 处具有的电势能为 20eV D若将一电子在 d 处由静止释放，则运动至 c 点
3、对应等势线时，具有的动能为 2eV 5在静电场中，将一电子由 a 点移到 b 点，电场力做功 5eV，则以下结论错误的是（） A电子的电势能减少了 5eV B电场强度的方向一定是由 b 到 a Ca、b 两点间的电势差是5V D因零电势点未确定，故不能确定 a、b 两点的电势 6如图，直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它们的交点，四点处 的电势分别为 M 、 N 、 P 、 Q ，一电子由 M 点分别到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负 功相等，则（） A直线 a 位于某一等势面内， MQ B直线 c 位于某一等势面内， MN C若电子由 M 点
4、运动到 Q 点，电场力做正功 D若电子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功 7如图所示，a、b 两点位于以负点电荷-Q（Q0）为球心的球面上，将两个带正电的检验电荷 q1、 q2分别置于 a、b 两点。下列说法正确的是（） Aa 点电势大于 b 点电势 Ba 点电场强度大于 b 点电场强度 C若规定无穷远处电势为零，a、b 两点的电势均为正值 D若将 q1、q2分别移动到无穷远处，电场力做功不一定相等 8避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线 AB 代表了避 雷针，CD 为水平地面。MN 是电场线中两个点，下列说法正确的是（） AM 点的电势比 N 点的电势
5、高 BM 点的场强比 N 点的场强大 C在试探电荷从 M 点到 N 点的多条路径中，沿直线 MN 走电场力做功最少 DCD 的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直 9如图所示 ABC 为等边三角形，电荷量为+q 的点电荷 Q1固定在 A 点。先将一电荷量也为+q 的点 电荷 Q2从无穷远处（电势为 0）移到 C 点，此过程中，电场力做功为W。再将 Q2从 C 点沿 CB 移 到 B 点。下列说法正确的是（） A+q 从无穷远处移到 C 点的过程中，电势能减少了 W B+q 在移到 B 点后的电势能为 W CQ2在 C 点的电势为 W q D+q 从 C 点移到 B 点的过程中，所
6、受电场力做负功 10如图所示，PQ 为等量异种点电荷 A、B 连线的中垂线，C 为中垂线上的一点，M、N 分别为 AC、 BC 的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（） AM、N 两点的电场强度相同 BM、N 两点的电势相等 C若将一负试探电荷由 M 点移到 C 点，电场力做正功 D若将一负试探电荷由无穷远处移到 N 点时，电势能一定增加 二、多项选择题二、多项选择题 11如图所示，平行金属板间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 2102V/m，两极板间距离 为 10cm。P 点距下极板 2cm，C 点距下极板 3cm，D 点距上极板 2cm。下列说法正确的是（） A设上极板
7、电势为零，则电子在 D 点电势能为-4eV B将一电子从 C 点移到 D 点，静电力做功为 10eV C将一电子从 P 点沿直线移到 D 点静电力做的功，比将电子从 P 点经 C 点移到 D 点静电力做功少 D设 C 点电势为零，则 P 点电势为-2V 12如图所示，在直角坐标系 xOy 的 y 轴上固定着点电荷+Q 和Q，两点电荷的坐标分别为（0，l） ， （0， l） 。 O 为坐标原点， A、 B、 C 为坐标轴上的三点， 坐标分别为 A （l， 0） ， B （l， 0） 和0 2 l C ，。 下列判断正确的是（） AA 点的电势大于 B 点的电势 B单位负电荷在 C 点的电势能小于
8、在 A 点的电势能 C电荷在 OC 之间运动，电场力不做功 D一负电荷从 C 点移到 A 点与从 C 点移到 B 点，电场力做功相同 13 如图所示， 虚线 a 、 b 、 c 代表电场中的三个等势面， 相邻等势面之间的电势差相等， 即 Uab=Ubc， 实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹， P 、Q 是这条轨迹上的两点， 据此可知（） A三个等势面中，a 的电势最高 B带电质点通过 P 点时的电势能较小 C带电质点通过 P 点时的动能较大 D带电质点通过 P 点时的加速度较大 14如图竖直面内的水平虚线为匀强电场中的等势面，两带电小球M、N质量相等，所带电荷量 的绝对
9、值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两小球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.则（） AM带负电荷，N带正电荷 BM在O点和b点的，动能相等 CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 DN在a点的速度小于M在c点的速度 15带电粒子只在电场力作用下沿直线运动，其动能 Ek随位移 x 变化图线如图所示，其中 a、b、c 为粒子运动中所经过的三点，且 ab=bc，ab 段为直线，bc 段为曲线。则下面判断正确的是（） Aa、b、c 三点电场强度大小关系为 EaEbEc B粒子在 a、b、c 三点受到的电场力大小关系为
10、Fa=FbFc Ca、b、c 三点电势大小关系为abc Dab 间电势差的绝对值大于 bc 间电势差的绝对值 三、填空题三、填空题 16带正电 1.010 2C 的粒子，在电场中先后经过 A、B 两点，飞经 A 点时动能为 10J，飞经 B 点时 动能为 4J，则带电粒子从 A 点到 B 点过程中电势能增加了_J，A、B 两点电势差为_。 17电场中某一电场线为一直线，线上有 A、B、C 三个点，把电荷 q1=10 8C 从 B 点移到 A 点时电 场力做了 10 7J 的功；电荷 q2=108C，在 B 点的电势能比在 C 点时大 107J，那么： （1）比较 A、B、C 三点的电势高低，由
11、高到低的排序是； （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 18如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为 10 -8C 的正电微粒，在电场中只受 电场力的作用，由 A 运动到 B，动能损失 210 -4J，A 点的电势为-2103V，则微粒运动轨迹是虚线 _（填“1”或“2” ） ，B 点的电势为_V 四、解答题四、解答题 19如图所示，在场强大小为 E 的匀强电场中，将电荷量为+q 的点电荷由 A 点沿直线移至 B 点， AB 间的距离为 L，AB 方向与电场方向成 60角，求： （1）点电荷所受电场力的大小； （2）在
12、此过程中电场力做的功； （3）A、B 两点间的电势差并说明哪点电势高。 20带电量为+310 6C 的粒子先后经过电场中的 A、B 两点，克服电场力做功 6104J，已知 B 点 电势为 50V，则 (1)A、B 间两点间的电势差是多少？ (2)A 点的电势是多少？ (3)电势能变化了多少？ (4)把电量为310 6C 的电荷放在 A 点的电势能是多少？ 21如图所示，带电荷量为 Q 的正点电荷固定在倾角为 30的光滑绝缘斜面底部的 C 点，斜面上有 A、B 两点，且 A、B 和 C 在同一直线上，A 和 C 相距为 L，B 为 AC 中点现将一带电小球从 A 点 由静止释放，当带电小球运动到
13、 B 点时速度恰好为零已知带电小球在 A 点处的加速度大小为 4 g ， 静电力常量为 k，求： (1)小球运动到 B 点时的加速度大小； (2)B 和 A 两点间的电势差(用 Q 和 L 表示) 参考答案参考答案 一、单项选择题 12345678910 BCBDBBDABC 二、多项选择题 1112131415 BDBDADBDBD 三、填空题 166J600V 17 （1）CBA（2）20（3）110 7 1821.810 4 四、解答题 19 【答案】 （1）qE； （2） 2 qEL ； （3） 2 EL ，A 点电势高 【解析】 （1）点电荷所受电场力的大小 F=qE （2）在此过程
14、中电场力做的功 W=FLcos60= 2 qEL （3）A、B 两点间的电势差 UAB= W q = 2 EL 根据顺着电场线电势降低，可知 A 点电势高. 20 【答案】(1)200V；(2)150V；(3) 4 6 10J ；(4) 4 410 J 【解析】 (1)A、B 间两点间的电势差为 4 6 6 10 V200V 3 10 AB AB W U q (2)由 ABAB U 50V B 可得 A 点的电势150V A (3)粒子克服电场力做功 4 6 10J ，电势能的变化 4 p 6 10 JE (4)把电量为 6 3 10 C 的电荷放在 A 点时，A 点的电势仍为150V A 电势能为 64 p 3 10150 J410 J AA Eq 21 【答案】(1) 1 2 B ag(2) BA kQ U L 【解析】 （1）根据牛顿第二定律和库仑定律得： 带电小球在 A 点时有： 2 sin 4 30= A Qq mgkm g am L 可得： 2 4 Qqg km L 带电小球在 B 点时有： 2 sin 30 2 B Qq kmgma L 联立可解得： B 2 g a （2）由 A 点到 B 点应用动能定理得：sin 300 2 BA L mgqU 联立可求得： BA kQ U L
