《电势差》试题库

《电势差》试题库总分：14分考试时间：分钟学校__________班别__________姓名__________分数__________题号一总分得分一、简答类（共0分）1.有一个带电荷量q＝−3×10−6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10−4J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10−4J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．2.如图所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中三个点，已知A＝12V，B＝6V，C＝–6V，试在方框内作出该电场示意图（即画出几条电场线），要保留作图时所用的辅助线.若将一个电子从A点移到B点，静电力做多少电子伏特的功? 3.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为–q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知AB4.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10–8C的正电荷从a移到b，静电力做功为W1=×10–7J.求： （1）匀强电场的场强E； （2）电荷从b移到c，静电力做的功W2； （3）a、c两点间的电势差ac.5.某次发生雷电时，两块云间的电势差为109V，从一块云移至另一块云的电荷量为36C，那么： （1）在这次闪电中放出的能量是多少？ （2）可供1千瓦的电炉用电多长时间？6.如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是A=5V，B=–2V，C=0， （1）将电荷量q=–6×10–6C的点电荷从A移到B，静电力做多少功？电势能变化了多少？ （2）若将该电荷从B移到C，静电力做多少功？电势能变化了多少？ （3）该点电荷在三点中哪一点的电势能最大？ 7.如图所示，一负点电荷产生的电场中有A、B两点，两点间电势差为200V，电荷量为–6×10–8C的电荷. （1）从B沿直线移到A，它的电势能改变多少？是增加还是减少？该电荷在A、B两点的电势能哪个大？哪点场强大？哪点电势高？ （2）如果电荷从B沿图中曲线移到A，情况又如何？ 8.如图所示，小球的质量为m，带电荷量为q，悬挂小球的丝线与竖直方向成θ角时，小球恰好在匀强电场中静止不动，丝线长为L.现将小球拉到悬线竖直的方向上来，则电场力做功多少?拉力至少要做多少功? 9.如图所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中三个点，已知φA=12V，φB=6V，φC=-6V.试在方框内作出该电场示意图(即画出几条电场线)，要保留作图时所用的辅助线．若将一个电子从A点移到B点，电场力做多少电子伏特的功? 10.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点.质量为m、带电荷量-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知AB=BC=h，小球滑到B点时的速度大小为.求： (1)小球由A到B的过程中电场力做的功； (2)A、C两点间的电势差.11.如图所示是一匀强电场，场强E=2×102N/C，现让一个电荷量q=-4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s=30cm.试求： (1)电荷从M点移到N点电势能的变化； (2)M、N两点间的电势差.12.在电场中把一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点，反抗电场力做功3×10-5J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功×10-5J.求A与B、B与C、A与C间的电势差.13.如图所示，A、B两点间电势差UAB为20V，电荷q=-2×10-9C，由A点移到B点，电场力做的功是多少? 14.有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4J的功,问: (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?15.在电场里，一个电子从A点移到B点，静电力做功30eV，已知B点的电势为110V，求A点的电势φA.16.电场中A、B两点的电势是φA=800V、φB=-200V，把电荷q=×10-8C由A点移动到B点，电场力做了多少功?电势能变化了多少?题号一总分得分二、单选类（共0分）1.在下图中虚线表示某一电场的等势面，现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b，图中cd为O点等势面的切线，则当电荷通过O点时外力的方向（） A.平行于abB.平行于cdC.垂直于abD.垂直于cd2.下图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图，则（） A.在B处的场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强A和B相比是B＞AC.1C电荷量的正电荷从B到A，静电力做正功2JD.负电荷从A移到B时静电力做负功3.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26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为–8eV，它的动能应为（） A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV4.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行,已知a点的电势为20V，b点的电势为24V,d点的电势为4V，如图所示，由此可知c点的电势为 A.4VB.8VC.12VD.24V5.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26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置时，其电势能变为-8eV，它的动能应为（） A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV6.带电粒子运动时穿过电场的径迹如图中的虚线所示，不考虑重力和空气阻力，在由电场中的A点运动到B点的过程中，粒子的能量变化是（） A.动能减少B.电势能减少C.动能、电势能之和减少D.动能、电势能之和增加7.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在φ3上时，具有动能20J，它运动到等势线φ1上时，速度为零，令φ2=0，那么该电荷的电势能为4J时，其动能大小为（） A.16JB.10JC.6JD.4J8.如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线、b、c是以O为圆心，Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，Rc-Rb=、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（） A.|W12|=2|W34|B.|W12|＞2|W34|C.P、O两电荷可能同号，也可能异号D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零 9.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在φ3上时,具有动能20J,它运动到等势线φ1上时,速度为零.令φ2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能大小为（） A.16JB.10JC.6JD.4J10.在电场中a、b两点间的电势差Uab=1V,将一个电子从a移到b点时,电场力做正功,功的数值为1eV,则（）A.场强方向一定由a指向bB.场强方向一定由b指向aC.电子的电势能增加1eVD.电子的电势能减少1eV11.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,但是有正值或负值之分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D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以UAB=UBA12.对UAB=1V的正确理解是（）A.从A到B移动qC的电荷,电场力做功1JB.从A到B移动1C的电荷,电场力做功1JC.从B到A移动1C的电荷,电场力做功1JD.从A到B移动1C的电荷,电场力做功-1J题号一总分得分三、多选类（共0分）1.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即ab=bc，实线为一带正电的质点，仅在静电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.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大2.如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电荷量为+10的微粒在电场中只受静电力作用，由A点移到B点，动能损失，若A点电势为–10V，则（） A.B点的电势为0VB.电场线方向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1D.微粒的运动轨迹可能是轨迹23.如图所示，水平固定的小圆盘A，其带电荷量为Q，电势为零.从圆盘中心O处由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达圆盘中心竖直线上的c点，而到圆盘中心竖直线上的b点时，小球速度最大、因此可知Q所形成的电场中，可以确定的物理量是（） A.b点场强B.c点场强C.b点电势D.c点电势4.如图所示，长为l、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为+q、质量为m的小球，以初速度v从斜面底端的A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端的B点时，速度仍为v.则（） A.若是匀强电场，A、B两点间电势差一定为B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能C.若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/qD.若该电场是斜面中点正上方某点D的点电荷Q产生的，则Q一定是负电荷5.如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等．实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹．M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是（） A.三个等势面中，a的电势最高B.对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大C.对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大D.带电粒子由M运动到N时，加速度增大6.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（） A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大7.某电场中，点电荷从a点移到b点，静电力做功为零，则（）A.a、b两点的场强一定相等B.a、b两点间的电势差一定为零C.a、b两点的电势一定相等D.电荷所受到的静电力总是垂直于其移动方向8.对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（）A.电势差的公式，说明两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B.把正电荷从A点移到B点静电力做正功，则有UAB＞0C.电势差的公式中，UAB与移动的电荷量q无关D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移到B点时静电力所做的功9.下列说法正确的是（）A.A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功B.电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C.由于静电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D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA10.对于电场中的A、B两点，下列说法正确的是（）A.电势差公式U=，说明两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B.A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1VD.电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功11.下列说法正确的是（）A.A、B两点的电势差，等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B.电势差是一个标量，但是有正值或负值之分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D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以Ua=Ub12.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是（）A.电势差的定义式U=,说明两点间的电势差U与电场力做功W成正比,与移动电荷的电荷量q成反比B.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有U＞0C.电势差的定义式U=中,U与移动的电荷量q无关D.电场中A、B两点间的电势差U等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功题号一总分得分四、填空类（共14分）1.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，静电力所做的功分别是30J、−6J，如果取B点为零电势点，A、C两点的电势分别是A=_________,C=_________，AC间的电势差AC=_________，如果取A为零电势点，那么B=_________，C=_________，AC=_________.2.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30J、-6J.如果取B点为零电势点，A、C两点的电势分别是φA=_________，φC=_________，AC间的电势差UAC=_________，如果取A为零电势点，那么φB=_________，φC=_________，UAC=_________. 3.如图所示，把点电荷q=+2×10-11C由A点移动到B点，电场力所做的功WAB=+4×、B两点间的电势差UAB=_________；B、A两点间的电势差UBA=_________.如果将电荷q′=-2×10-11C由B点移到A点，电场力所做的功WBA′=_________. 4.如图所示，电场中某一条电场线为一直线,线上有A、B、C三个点.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=-10-8C,在B点的电势能比在C点时大10-7J,那么: (1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是_________； (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.5.如图所示,电场中A、B两点电势差为30V,一个电荷量为5×10-8C的正点电荷由A运动到B,电场力对电荷做功为_________;B、C两点间的电势差大小为15V,该电荷从B运动到C,电场力对电荷做功为_________. 参考答案:一、简答类（共0分）1.UAC＝−100V，C点电势高 2.解:由于是匀强电场，故AC连线上等间距的点其电势差相等，故AC连线三等分点之一D点与B点等势，BD连线组成等势面，电场线与BD垂直，且指向电势降低的方向（如图所示）. W＝AB=–e(φA–φB)＝–6eV. 3.（1）（2） 4.（1）60V/m（2）×10–7J（3） 5.（1）×1010J（2）×104h 6.（1）–×10–5J×10–5J （2）×10–5J×10–5J （3）B处 7.（1）电荷的电势能增加×10–5JA点A点B点 （2）与沿直线从B到A相同 方法总结:（1）有关静电力做功与电势差的关系问题，若采用直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正负号的运用.（2）电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排序，如AD=AB+UBC+CD，AB=–BA. 8.W电=-mgLsinθ·tanθ，W拉=mgL(1-cosθ+sinθ·tanθ) 9.-6eV 10.(1)mgh(2)- 11.(1)电荷电势能增加了×10-6J；(2)M、N两点间的电势差为60V. 12.5V-2V3V 说明:（1）U=中的W必须是电场力做的功；（2）电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，即UMN=UMA+UAB+UBC+…+UPN. 13.-4×10-8J 14.(1)UAB=200V,UBC=-300V,UCA=100V (2)φA=200V,φC=300VEpA=-6×10-4J,EpC=-9×10-4J 15.φA=80V 16.电场力做负功×10-5J，电势能增加×10-5J 二、单选类（共0分）1.D2.C3.C4.B5.C6.A7.C8.B9.C10.D11.B12.B三、多选类（共0分）1.A,B,D2.A,B,C3.A,D4.A,D5.C,D6.B,C,D7.B,C8.B,C9.B,C10.B,C11.B,C12.B,C四、填空类（共14分）1.(1)15V (2)−3V (3)18V (4)−15V (5)−18V (6)18V 2.(1)15V (2)-3V (3)18V (4)-15V (5)-18V (6)18V 3.(1)2V (2)-2V (3)4×10-11J 4.(1)φc＞φb＞φa (2)-20 (3)10-7 5.(1)×10-6J (2)×10-7J 解析:一、简答类（共0分）1.根据电场力对电荷做功的正负可以判断出始末两位置的电势的高低．经历两次过程，列出方程，即可求解． 负电荷从A移至B的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA＞φB． 电势差大小:UAB＝＝V＝200V① 电势高低:φA−φB＝200V 负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处:φB＞φC 电势差大小:UBC＝＝V＝300V② 电势高低:φB−φC＝−300V 由方程①②得φA−φC＝−100V 所以，A、C两点的电势差大小为100V，A、C两点中C点的电势更高．2.无解析3.因为Q是正点电荷，所以，以Q为圆心的圆面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件.由A到B过程中静电力是变力，所以不能直接用W=Fs来求解，只能考虑应用功能关系. （1）因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只有两个力做功，即静电力的功E和重力的功mgh，由动能定理得: 代入已知条件得静电力做功为 . （2）因为B、C在同一个等势面上，所以B=C，即AC=AB 由W=qU得 4.（1）设a、b间距离为d，由题设条件有W1=qEd. . （2）设b、c间距离为d′，b、c两点沿场强方向距离为d1. W2=qEd1=qEd′cos60°=4×10–8×60×12×10–2×=×10–7J. （3）电荷从a移到c静电力做功W=W1+W2， 又W=ac，则 .5.（1）闪电放出的能量等于静电力做的功 W=qU=×1010J. （2）.6.（1）将点电荷从A移到B，静电力做功AB=AB=q（A–B）=–×10–5J，由AB=–（pB–pA）可知，静电力做了×10–5J的负功，因此电势能增加了×10–5J. （2）将点电荷从B移到C，静电力做功BC=q（B–C）=×10–5J.因为静电力做正功×10–5J，所以电势能减少了×10–5J. （3）由Ep=qφ可知，该点电荷在B处的电势能最大，EpB=b=×10–5J.7.方法一:各物理量均代入绝对值计算，然后再根据静电力做什么功来判断两点间的电势高低关系及其他问题. 电势能的改变量 ΔE=qU=6×10–8×200J=×10–5J 电势能是增加还是减少可分三步判定: （1）静电力是什么方向——由于移动的是负电荷，它受静电力的方向跟场强方向相反（图示向右）. （2）电荷移动方向和静电力方向的关系——电荷由B向A移动，与受静电力方向相反. （3）静电力做正功还是做负功——静电力做负功，因而电势能增加. 所以本题中电荷的电势能增加×10–5J，电荷在A点的电势能较大；由点电荷场强公式，电场中A＜B，则A＞B，A点场强大；因为沿电场线方向电势越来越低，可知A＜B，B点电势高，或由负电荷克服静电力做功，一定是由从高电势点移向低电势点，亦可知a＜b，B点电势高.显然，本题用电场线方向来比较电势高低更简单. 由于静电力做功只与始、末位置有关，与路径无关，因此无论把电荷从B沿直线移到A，还是从B沿曲线移到A，静电力做的功均等于–×10–5J，电荷的电势能均增加 ×10–5J. 方法二:各物理量均代入正、负号计算，然后根据结果的正、负号进行判断. 因为沿电场线方向电势越来越低，可知A＜B，B点电势高，即BA=200V.负电荷由B向A移动，静电力做的功为 BA=qUBA=–6×10–8×200J=–×10–5J， 即负电荷由B向A移动，克服静电力做功×10–5J，电势能增加×10–5J，电荷在A点的电势能较大.8.无解析9.由于是匀强电场，故AC连线上等间距的点其电势差相等，故AC连线三等分点之一D点与B点等势，BD连线组成等势面，电场线与BD垂直，且指向电势降低的方向(如下图)． W=qUAB=-e(φA-φB)=-6eV.10.(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只有两个力做功:电场力的功WE和重力的功mgh，由动能定理得:WE+mgh=mvB2.代入已知条件vB=得电场力做功WE=m·3gh-mgh=mgh. (2)因为B、C在同一个等势面上，所以φB=φC，即UAC=UAB. 由W=qU得UAB=UAC== 因为Q为正电荷，由电场线的方向可以判断φA＜φB=φC，所以A、C两点间的电势差UAC=-.11.(1)电荷克服静电力做功为W=Fs=qEs=4×10-8×2×102×=×10-6J，即电荷电势能增加了×10-6J. (2)从M点到N点电荷克服静电力做功，即静电力对电荷做负功，即WMN=×10-6J，则M、N两点间的电势差为UMN=V=60V.12.电荷从A移到B时，反抗电场力做功，表示电场力做负功，相当于在重力场中把物体举高反抗重力做功，因此WAB=-3×10-5J，电荷从B移到C，WBC=×10-5J.根据电荷移动时电场力的功和电势差的关系得:UAB=V=5V UBC=V=-2V，UAC=UAB+UBC=5V+(-2V)=3V.13.电场力做功与路径无关，只与移动电荷电荷量和初末位置的电势差有关，即WAB=qUAB=2×10-9×20J=4×10-8J. 负电荷q从电势高处(A点)移到电势低处(B点)，电荷的电势能增加，所以电场力做负功，即电场力做功-4×10-8J．14.(1)方法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负. |UAB|==V=200V 因负电荷从A移到B克服电场力做功,必是从高电势点移向低电势点,即φA＞φB,UAB=200V. |UBC|==V=300V 因电荷从B移到C电场力做正功,必是从低电势点移到高电势点,即φB＜φC. UBC=-300V UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300V-200V=100V. 方法二:直接取代数值求. 电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做负功,WAB=-6×10-4J UAB==V=200V UBC==V=-300V UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300V-200V=100V. (2)若φB=0,由UAB=φA-φB得φA=UAB=200V,由UBC=φB-φC得φC=φB-UBC=0-(-300)V=300V 电荷在A点的电势能EpA=qφA=-3×10-6×200J=-6×10-4J 电荷在C点的电势能EpC=qφC=-3×10-6×300J=-9×10-4J.15.无解析16.无解析二、单选类（共0分）1.无解析2.无解析3.等势面3的电势为零，则电势能也为零.由于两相邻等势面的电势差相等，又知ka＞kb，则a点的电势能可表示为–2qU（U为相邻两等势面的电势差），b点的电势能可表示为qU. 由于总的能量守恒，则有 ka+（–2qU）=kb+qU 即26–2qU=5+qU 解得qU=7eV 则总能量为E=7eV+5eV=12eV 当电势能为–8eV时，动能k=12–（–8V=20eV.4.连结bd,因bd=20V,可将bd等分为5份，找到4个等分点e、f、g、h，