1、课时作业(五)电势差一、单项选择题1电荷Q在电场中某两点间移动时，静电力做功为W，由此可算出两点间的电势差为U；若让电荷量为2Q的电荷在电场中的这两点间移动，则()A静电力做功仍为WB静电力做功为C两点间的电势差仍为UD两点间的电势差为解析：电势与电势差是电场本身的性质，与试探电荷无关，选项C对、D错；由静电力做功的公式WqU可知当电荷量为2Q的电荷在两点间移动时，静电力做功为2W，选项A、B错答案：C2电荷量为1.61019 C的带正电的质子在静电场中由a点移到b点，在这过程中，静电力做的功为8.01017 J，则a、b两点间的电势差Uab为()A3102 VB5102 VC4102 V D
2、7102 V解析：由公式Uab得电势差Uab V5102 V，选项B正确答案：B3(2017郑州高二检测)如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1 cm的圆与两坐标轴的交点，已知A、B、C三点的电势分别为A12 V、B2 V、C2 V，由此可得D点的电势为()A4 V B8 VC6 V D9 V解析：由题意知，电场为匀强电场，根据UEd可知，在同一方向上相同距离间电势差相同，由图知，ABDC且相互平行，所以UABUDC，ABDC，代入解得：D8 V，故B正确；A、C、D错误答案：B4.如图中虚线所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
3、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点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV时，它的动能应为()A8 eV B13 eVC20 eV D34 eV解析：由图可判断b点电势高于a点电势，设各等势面间电势差为U，则由能量守恒，2Uq26 eVUq5 eV，所以Uq7 eV，所以，点电荷能量为7 eV5 eV12 eV，所以，当电势能为8 eV时，动能为12 eV(8 eV)20 eV.答案：C5(2017无锡高二检测)如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，
4、下列说法中正确的是()AA、B、C、D四个点的电场强度相同BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零D将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大解析：由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，A、B、C、D四个点的电场强度不相同，O点电场强度不等于零，选项A、B错误；由于B、D两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零，选项C正确；由于A点电势高于C点，将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能减小，选项D错误答案：C二、多项选择题6下列关于电场的描述，正确的是()A
5、电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C同一点电荷处于电场中的不同位置时，具有的电势能越大，说明那一点的电势越高D同一点电荷在电场中任意两点间移动时，只要静电力做的功相同，那么两点间的电势差一定相同解析：电场中某两点间的电势差与零电势点的选取无关；对负电荷而言，它在电场中具有的电势能越大，说明该点的电势越低，故B、C错，A、D对答案：AD7一个带电小球在从空中a点运动到b点的过程中，重力做功3 J，电场力做功1 J，克服空气阻力做功0.5 J，则小球()A在a点的重力势能比在b点的重力势能大3 JB在a点的动能比在b点的动能小3.5 JC在a
6、点的电势能比在b点的电势能小1 JD在a点的机械能比在b点的机械能小0.5 J解析：重力做正功，重力势能减小；电场力做正功，电势能减小；电场力和空气阻力做功的代数和等于小球机械能的变化量答案：ABD8空间存在匀强电场，有一带电荷量为q(q0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一带电荷量为q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高CO、A间的电势差比B、O间的电势差大DO、A间的电势差比B、A间的电势差小解析：由动能定理有：qUOA
7、m(2v0)2mvmv；qUOBm(3v0)2m(2v0)2mv，则UOAOA，UOBOB，由此得BA，0A，BA，OB，故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，UOAUBOUBA，所以选项A、D正确答案：AD三、非选择题9(2017日照高二检测)在电场中把一个电荷量为6106 C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3105 J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2105 J，求A与B、B与C、A与C间的电势差解析：根据电场力做功和电势差的关系，得UAB V5 VUBC V2 V所以UACUABUBC5 V(2 V)3 V答案：5 V2 V3 V10.如图所示，如果B板接地(取大地的
8、电势为零，则与大地相连的导体的电势也为零)，则A板电势为8 V，M点电势为6 V，N点电势为2 V.(1)求M、N两点间的电势差是多少伏？(2)如果改为A板接地，问：B点的电势是多大？M、N两点的电势各是多大？M、N两点间的电势差是多少伏？解析：(1)M、N两点间的电势差UMNMN4 V.(2)若A板接地，则根据UABAB得，BUABUBA8 VM、N两点的电势MUMA2 V，NUNA6 V，UMNMN4 V答案：(1)4 V(2)8 V2 V6 V4 V11.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为1
9、3.6 eV、3.4 eV、1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：(1)a、b、c三点的电势大小；(2)a、b间，b、c间电势差的大小解析：(1)电子的带电荷量q1.61019 C，据电势的定义得，a13.6 V.同理b3.4 V，c1.51 V.(2)Uabab(13.63.4) V10.2 VUbcbc(3.41.51) V1.89 V.答案：(1)13.6 V3.4 V1.51 V(2)10.2 V1.89 V12.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向成60角，一电荷量为q4108 C的正电荷从a点移到b点电场力做的功为W11.2107 J求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b点移到c点，电场力做的功W2；(3)a、c两点间的电势差Uac.解析：(1)根据题设条件有W1qEdab所以E N/C.60 N/C.(2)b、c两点沿场强方向的距离为dbccos60，则W2qEdbccos604108600.12 J1.44107 J.(3)电荷从a点移到c点电场力做的功WW1W2又 WqUac故Uac V6.6 V.答案：(1)60 N/C(2)1.44107 J(3)6.6 V