1、第2章 第3讲 电势差电势差与电场力做功1有一带电荷量q3106C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6104J从B点移到C点电场力做功9104J.(1)AB、BC、CA间电势差各为多少；(2)如以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答案(1)UAB200VUBC300VUCA100V(2)A200VC300VEpA6104JEpC9104J解析电荷由A移到B克服电场力做功即电场力做负功，WAB6104J.UABV200V.UBCV300V.UCA(UABUBC)100V.(2)若B0，由UABAB，得AUAB200V.由UBCBC得CBUB
2、C0(300) V300V.电荷在A点的电势能EpAqA3106200J6104J.电荷在C点的电势能EpCqC3106300J9104J.对电场强度与电势差的关系理解2如图5所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()图5AEaEbEcBabcCabbcDEaEbEc答案B解析由“沿着电场线的方向，电势越来越低”知：abc，断定选项B对；因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线，故选项C、D不能断定是否正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条
3、电场线，故选项A不能断定是否正确正确答案为选项B.3如图6所示，匀强电场的电场强度E100V/m，A、B两点相距0.1m，A、B连线与电场线的夹角60，则A、B两点的电势差为_图6答案5V解析沿电场强度方向上的投影的长度：dcos0.1cos60m0.05m，UABEd1000.05V5V.题组一电势电势差与电场力做功1下列说法正确的是()A电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关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DA、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UABUBA答案BC
4、解析电势具有相对性、与零点的选择有关而电势差是标量，有正、负之分，但大小与零点的选择无关故A错误，B正确；由于UABAB，UBABA故UABUBA，故D错误；电势差为电场中两点电势之差，与移动电荷的路径无关，故C正确2在某电场中，A、B两点间的电势差UAB60V，B、C两点间的电势差UBC50V，则A、B、C三点电势高低关系是()AABCBACBCACBDCBA答案C解析因为UABAB60V0，所以AB，又UBCBC50V0，所以BC，又UACUABUBC60V(50V)10V0，所以AC，故ACB.正确选项为C.3如图1所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)，两相邻等势线间的电
5、势差为4V，有一个带电荷量为q1.0108C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点，静电力做功为_J.图1答案4.0108解析WABqUAB1.01084J4.0108J.题组二对公式UEd和E的理解与应用4对公式E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Ba点和b点间距离越大，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答案D解析公式E只适用于匀强电场，A错，公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离，a点和b点间距离大，等势面间的垂直距离不一定大，故B、C错，D正确5如图2所示，A、B两点相距10cm，E10
6、0V/m，AB与电场线方向的夹角120，则A、B两点间的电势差为()图2A5VB5VC10VD10V答案B解析A、B两点在场强方向上的距离dABcos (180120)10cm5cm.由于AB，则根据UEd得UABEd1005102V5V.6如图3所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上A、C两点的电势依次为A10V和C2V，则B点的电势是()图3A一定等于6VB一定低于6VC一定高于6VD无法确定答案B解析从等势面的疏密可以看出EAEBEC，又ABBC，由公式UEd可以判断UABUBC，所以B6V.
7、7如图4所示，匀强电场的场强大小为1103N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，abdc4cm，bcad3cm，则下述计算结果正确的是()图4Aa、b之间的电势差为4000VBa、c之间的电势差为50VC将q5103C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做的功为零D将q5103C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做的功都是0.25J答案C解析UabE11030.04V40V，选项A错误；UacUab40V，选项B错误；将负点电荷移动一周，电势差为零，静电力做功为零，故选项C正确；WacqUac510340J0.2J，选项D错误题组三对示波管工作原理的考查
8、8如图5是示波管的原理图它由电子枪、偏转板(XX和YY)、荧光屏组成，管内抽成真空给电子枪通电后，如果在偏转板XX和YY上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点图5(1)带电粒子在_区域是加速的，在_区域是偏转的(2)若UYY0，UXX0，则粒子向_板偏移，若UYY0，UXX0，则粒子向_板偏移答案(1)(2)YX9示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转板和荧光屏组成，如图6所示如果电子打在荧光屏上，在P点出现一个稳定的亮斑，那么示波管中的()图6A极板Y应带正电B极板Y应带正电C极板XX上应加一个与时间成正比的电压D极板XX上应加一个恒定不变的电压答案AD解析电子受力方向与电场方向相
9、反，因电子向X方向偏转，则电场方向为X到X，则X带正电，即极板X的电势高于极板X.同理可知Y带正电，即极板Y的电势高于极板Y，故A正确，B错误；如果在水平偏转电极上加上随时间均匀变化的电压，则电子因受偏转电场的作用，打在荧光屏上的亮点便沿水平方向匀速移动，故C错误，D正确故选：AD.题组四综合应用10一个带正电的质点，电荷量q2.0109C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0105J，质点的动能增加了8.0105J，则a、b两点间电势差ab为()A3.0104VB1.0104VC3.0104VD1.0104V答案B解析在a点移到b过程有动能定理WabW其他E
10、k得a到b电场力所做的功Wab2.0105J，则abUabV1.0104V.11如图7所示，三条曲线表示三条等势线，其电势C0，AB10V，D30V，将电荷量q1.2106C的正电荷在该电场中移动图7 (1)把这个电荷从C移到D，电场力做功多少；(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少答案见解析解析(1)UCDCD30VWCDqUCD1.210630J3.6105J(2)UDADA(3010) V40VWDAqUDA1.2106(40) J4.8105J所以电势能应该增加4.8105J.12如图8所示，一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60角的方向，把2106C的
11、负电荷从A点移到B点，电场力做功为4106J已知A、B间距为2cm，求解下列问题：图8 (1)在图上用箭头标出电场强度方向；(2)AB间的电势差UAB；(3)匀强电场的场强E的大小答案(1)电场方向如图(2)2V(3)200V/m解析(1)电场强度方向如图所示(2)AB间电势差UABV2V.(3)电场强度E200V/m.13如图9所示，P、Q两金属板间的电势差为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm.求：图9 (1)P板及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5cm，则A点的电势将变为多少答案(1)50V30V(2)10V解析板间场强方向水平向左，可见Q板是电势最高处Q板接地，则电势Q0，板间各点电势均为负值利用公式E可求出板间匀强电场的场强，再由UEd可求出各点与Q板间的电势差，即各点的电势值(1)场强EVm15102Vm1Q、A间电势差UQAEd5102(104)102V30V所以A点电势A30V，P点电势PUPQ50V.(2)当Q板向左平移5cm时两板间距离d(105) cm5cmQ板与A点间距离变为d(104) cm5cm1cm电场强度EVm11.0103Vm1Q、A间电势差UQAEd1.01031.0102V10V所以A点电势A10V