1、电势差课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.一个点电荷,从静电场中的A点移到B点的过程中,静电力做功为零,则()A.A、B两点的电场强度一定相等B.作用于该点电荷的静电力与其移动方向总是垂直的C.A、B两点的电势差为零D.点电荷一定沿直线从A点移到B点答案:C解析:由公式WAB=qUAB可知,若WAB=0,则一定是UAB=0。选项C正确。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=1.610-19 J),则下列说法正确的是()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 J答案:C解析:电
2、场强度的方向与运动路径无关,A错;Uab=Wabq=5eV-e=-5V,B错;静电力做5eV的正功,电势能减少5eV=810-19J,C对,D错。3.如图所示,在电荷量为-Q的点电荷形成的电场中有A、B、C三点,它们到点电荷的距离rArBA,同一负电荷在电势低处电势能大,C错误;因UAB=UBC,据W=qU知WAB=WBC,D正确。4.如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,从B点穿出电场,a、b、c、d为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计粒子所受重力,则()A.该粒子一定带负电B.此电场不一定是匀强电场C.该电场的电场线方向一定水平向左D.粒子在电场运动过程中动能不
3、断减少答案:D解析:由于不能确定电场线方向,故不能确定粒子所带电性,A、C错误;等势面互相平行,故一定是匀强电场,B错误;粒子所受静电力一定沿电场线指向轨迹凹侧,而电场线和等势面垂直,由此可确定静电力一定做负功,故动能不断减少,D正确。5.如图所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,对O、P两点的比较正确的是()A.O=P,EOP,EO=EPC.负电荷在P点的电势能大D.O、P两点所在直线为等势线答案:D解析:等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线,故O=P,D对;负电荷在O、P两点电势能相等,C错;由等量异种电荷的电场特点可知从中点O到无穷远,电场强度越来越小,故EOEP
4、,A、B错。6.(多选)某静电场等势面如图中虚线所示,则()A.B点的电场强度比A点的大B.A点的电势比C点的高C.将电荷从A点移到B点静电力不做功D.负电荷在C点的电势能小于零答案:ABC解析:B点的等势面比A点的等势面密,则B点的电场强度比A点的大,故A正确;A点的电势为0,C点的电势为-5V,A点的电势比C点的高,故B正确;A点的电势与B点的电势相等,将电荷从A点移到B点静电力不做功,故C正确;C点的电势小于零,负电荷在C点的电势能大于零,故D错误。7.把电荷量为210-6 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服静电力做功810-8 J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服静
5、电力做功210-8 J,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)把210-5 C的负电荷由A点移到B点时静电力做的功。答案:(1)0.04 V(2)0.03 V(3)-610-7 J解析:本题考查静电力做功与电势差的关系,培养科学思维。(1)无限远处与A点间的电势差UA=W1q=-810-8210-6V=-0.04V,而UA=-A,由题可知=0,则A=0.04V。(2)无限远处与B点间的电势差UB=W2q=-210-8210-6V=-0.01V,而UB=-B,由题可知=0,则B=0.01V。则A、B两点的电势差为UAB=A-B=0.04V-0.01V=0.03
6、V。(3)静电力做的功W=qUAB=-210-50.03J=-610-7J。选考奠基素养提升1.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.210-8 J,在B点的电势能为810-9 J。已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量大小为1.010-9 C,那么()A.由题意无法确定电荷的正负B.由题意无法确定A、B两点的电势C.A、B两点的电势差UAB=4.0 VD.把该点电荷从A移到B,静电力做功为WAB=410-9 J答案:D解析:在A点的电势能大于在B点的电势能,将该点电荷从A点移到B点静电力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且由=Epq能确定A、B两点的电势,故A、
7、B错误;WAB=EpA-EpB=1.210-8J-810-9J=410-9J,UAB=WABq=410-9-1.010-9V=-4.0V,故C错误,D正确。2.如图所示,虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面,一正粒子的运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知()A.粒子从K到L的过程中,静电力做负功,电势能减小B.粒子从L到M的过程中,静电力做负功,电势能增加C.abcD.ab0,所以粒子带负电,选项A错误,B正确。带电粒子由A运动到B过程中,在重力和静电力的共同作用下,先加速运动后减速运动。因为重力为恒力,所以静电力由小于重力变为大于重力,由此可见B点电场强度大于A点电场强度,选项C、D错
8、误。4.下图为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,则()A.电场强度EaEb,Ebb,cbC.沿cba路径移动质子与电子,电荷的电势能改变是一样的D.沿bc直线方向射入的电子一定做直线运动答案:D解析:根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小,可知EaEbEc,故A错误;沿着电场线方向电势是降低的,同一等势面上各点的电势相等,则知cb=a,故B错误;沿cba路径移动质子与电子,根据公式W=qU,知由于电子与质子的电性相反,静电力对质子做正功,质子的电势能减小,对电子做负功,电子的电势能增大,故C错误;沿bc直线方向射入的电子,所受的静电力沿bc方向,电子做直线运动,故D正确。
9、5.有一电荷量为q=-310-6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时克服静电力做功610-4 J,从B点移到C点时静电力做功910-4 J。(1)求AB、BC、CA间的电势差。(2)以B点为零电势点,求A、C两点的电势。(3)比较电荷在A、C两点的电势能的高低。答案:(1)200 V-300 V100 V(2)200 V300 V(3)在A点电势能高解析:(1)负点电荷从A点移到B点克服静电力做功,即WAB=-610-4J。AB间的电势差UAB=WABq=-610-4-310-6V=200V。BC间的电势差UBC=WBCq=910-4-310-6V=-300V。CA间的电势差UCA=UCB+
10、UBA=-UBC+(-UAB)=100V。(2)因B点的电势为零,由UAB=A-B得A点的电势A=UAB=200V。由UBC=B-C得C点的电势C=-UBC=300V。(3)电荷从A到C静电力做的功WAC=WAB+WBC=310-4J。电势能减小,电荷在A点的电势能高。6.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以电荷量为Q的正电荷为圆心的某圆交于B、C两点,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qQ,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为3gh,求:(1)小球由A到B的过程中静电力做的功;(2)A、C两点间的电势差。答案:(1)12mgh(2)-mgh2q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,分别为静电力做的功WAB和重力做的功mgh,由动能定理得WAB+mgh=12mvB2代入已知条件vB=3gh,得WAB=12m3gh-mgh=12mgh。(2)因为B、C在同一等势面上,所以B=C,即UAC=UAB=WAB-q=-mgh2q。