1、10.2电势差一、练概念1.下列说法正确的是( )A.电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压B.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关C.表示B点与A点之间的电势差,即D.两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以2.(多选)下列说法正确的是( )A.电场中两点的电势差B.电场中两点的电势差C.电势差的国际单位制单位是伏(V)D.电势差是标量,其正负表示两点的电势谁高谁低3.在某电场中,将一带电荷量为的点电荷从a点移到b点,静电力做功,则两点间的电势差为( )A.B.C.D.4.下列关于等势面的说法,正确的是( )A.电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以电场力
2、不做功B.同一个等势面上各点的电场强度大小相等C.两个电势不相等的等势面可能相交D.若相邻两等势面间的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映场强的大小5.(多选)下列关于静电场的电场线和等势面的说法正确的是( )A.等势面上各点的电势一定为零B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一条电场线上的两点,电势必定不相等D.同一条电场线上的两点,所在位置的场强必定不相等二、练能力6.(多选)如图所示是等量异种电荷的电场线和等势面。关于场中的四点,下列说法正确的是( )A.两点的电势和场强都相同B.两点的场强相同,电势不同C.两点的电势和场强都不同D.两点的电势相同,场强不同7.在图中所示的四种典型电场的情
3、况中,电场中两点的电场强度和电势都相等的是( )A.图甲中带电平行金属板间的匀强电场中的任意两点B.图乙中两个等量异号点电荷的连线上,与连线中点等距的任意两点C.图丙中离点电荷等距的任意两点D.图丁中两等量异号点电荷的连线的中垂线上,与连线中点等距的任意两点8.一电场的部分电场线分布如图所示,电场中有三点,且,则下列关系中正确的是( )A.电场强度大小关系为B.电势C.将一带负电粒子由A经B移至C点过程中,电场力先做负功再做正功D.将一带正电粒子由A经B移至C点过程中,电势能先增大再减小9.如图所示,虚线为位于O位置的点电荷形成的电场的等势面,已知三个等势面的电势差关系为,图中的实线为一带负电
4、的粒子进入该电场后的运动轨迹,与等势面相交于图中的四点,已知该粒子仅受静电力的作用,则下列说法正确的是( )A.该粒子只有在两点的动能与电势能之和相等B.场源电荷是正电荷C.粒子电势能先增加后减小D.10.(多选)如图,是锐角三角形最大的内角,电荷量为的点电荷固定在P点。下列说法正确的是( )A.沿边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B.沿边,从M点到N点,电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点,电场力做的总功为负11.(多选)如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在x轴上有两点,则( )A.A点电场强度小于B点电场强度B.A点电场强
5、度方向指向x轴负方向C.A点电场强度大于B点电场强度D.A点电势高于B点电势12.(多选)空间某区域电场线分布如图所示,带正电小球(质量为m,电荷量为q)在A点速度为,方向水平向右,到B点时速度为,与水平方向间夹角为,间高度差为H,以下判断不正确的是( )A.两点间电势差B.小球由A点运动至B点,电势能的减少量为C.小球由A点运动至B点,电场力做功为D.小球重力在B点的瞬时功率为13.如图所示,为电场中同一电场线上的两点,两点的电势分别为。将一个电荷量为的质子放在电场中的a点。(1)该质子在a点具有的电势能为多少?(2)该质子从a点运动到b点,电场力做功为多少?答案以及解析1.答案:A解析:根
6、据电势差的概念可知,电场中两点间电势的差值叫作电势差,又叫电压,选项A正确;电势是相对的,是相对于零电势点而言的,而电势差是绝对的,选项B错误;,选项C、D错误。2.答案:BCD解析:电场中两点的电势差等于A点的电势减B点的电势,即,故A错误、B正确。电势差与电势的国际单位制单位都是伏(V),C正确。电势差是标量,若为正,即,则表示A点的电势高于B点的电势;反之,若为负,即,则表示A点的电势低于B点的电势,D正确。3.答案:C解析:根据静电力做的功与电势差的关系有,选项C正确,A、B、D错误。4.答案:D解析:等势面由电势相等的点组成,电场线垂直于等势面,因此电荷在等势面上移动时,电场力不做功
7、,但仍受电场力的作用,A错误。等势面上各点电场强度大小不一定相等,任意两等势面不可能相交,B、C错误。等差等势面的疏密程度能反映电场强度的大小,D正确。5.答案:BC解析:零电势点是人为选择的,等势面上各点的电势相等大小可能为零,也可能不为零;由于沿同一等势面移动电荷,静电力不会做功,说明在受静电力不为零的情况下,静电力方向(电场线切线方向)与移动方向垂直,B正确。沿电场线的方向电势降低,所以同一条电场线上的两点,电势必定不相等,故C正确;电场线的疏密表示电场的强弱,同一条电场线上的两点,若是匀强电场,则所在位置的电场强度必定相等,故D错误。故选B、C。6.答案:BD解析:两点电场线疏密相同,
8、故场强相同。沿电场线电势降落,故A点比B点电势高,故选A错误,选项B正确;两点在同一等势面上,电势相同,场强大小不同,故选项C错误、选项D正确。7.答案:D解析:甲图中匀强电场中任意两点场强相等,沿电场线方向电势逐渐降低,可知a点的电势高于b点的电势,故A错;乙图中根据等量异种电荷电场强度的叠加可知,两点的电场强度相等,电场线方向由正电荷指向负电荷,沿电场线方向电势逐渐降低,a点的电势高于b点电势,故B错;丙图中以点电荷为球心的球面是等势面,可知两点电势相等,但两点电场强度的方向不相同,故电场强度不相等,故C错;丁图中根据两个等量异种电荷等势面的分布情况可知,两点在同一等势面上,电势相等,根据
9、电场线分布特点可知两点场强相同,故D对。8.答案:D解析:由题图可知,B点的场强最大(电场线最密),故A错误。等势线与电场线相互垂直,如图为过B点等势线,则可知B点的电势要高于点的电势,故B错误。将带负电粒子由A经B移到C的过程中,电势先增大后减小,则其电势能先减小后增大,故电场力先做正功,再做负功,故C错误。同理,将正电荷由A移到B再到C时,电势能先增大后减小,故D正确。9.答案:C解析:由题干得知粒子运动的过程中只有静电力做功,则粒子的动能与电势能之和不变,粒子在四个点的动能和电势能之和都是相等的,故A错误;由题图结合曲线运动的特点可知,粒子受到的静电力方向向右,粒子带负电,所以电场强度的
10、方向向左,结合常见电场的特点可知,该电场的场源电荷是负电荷,故B错误;粒子受到的静电力方向向右,所以粒子向左运动的过程中静电力做负功,而向右运动的过程中静电力做正功,即静电力对该粒子先做负功后做正功,粒子电势能先增加后减小,故C正确;电场强度的方向向左,沿电场线的方向电势降低,所以电势的关系为:,故D错误。10.答案:BC解析:点电荷的电场线以点电荷为中心,向四周呈放射状,如图是最大内角,所以,根据点电荷的场强公式(或者根据电场线的疏密程度),由r先减小后增大可知从M到N电场强度先增大后减小,A错误;电场线与等势面(图中虚线)处处垂直,沿电场线方向电势降低,所以从M到N电势先增大后减小,B正确
11、;两点的电势大小关系为,根据电势能的公式可知,正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,C正确;正电荷从M到N,电势能减小,静电力所做的总功为正功,D错误。11.答案:AD解析:由于电场线与等势面总是垂直,所以B点电场线比A点密,B点电场强度大于A点电场强度,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、D正确。12.答案:ACD解析:小球由A点运动至B点,由动能定理得,得电场力做功,电势能減少;由电场力做功得,两点间的电势差,故A、C错误,B正确。小球运动到B点时所受重力与速度方向夹角为,重力的瞬时功率,故D错误。13.答案:(1)(2)解析:(1)该质子在a点具有的电势能为。(2)该质子从a点运动到b点,电场力做功。7