10.2电势差（人教版新教材）高中物理必修三第十章【知识点+练习】.pdf

人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。——《顾炎武》 10.2电势差（⼈教版新教材）⾼中物理必修三第⼗章【知 识点+练习】 第⼗章静电场中的能量 2 电势差 知识点⼀电势差的概念 1．定义：电场中两点间电势的差值，也叫电势差． 2．电场中两点间的电势差与电势零点的选择⽆关． 3．公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA，可见U AB＝－U BA． 4．电势差是标量，U AB为正值，A点的电势⽐B点的电势⾼；U AB为负值，A点的电势⽐B点的电势低． 5．电势差的单位和电势的单位相同，均为伏特，符号是V． 知识点⼆静电⼒与电势差的关系 1．关系：W AB＝qU AB，U AB＝W AB q ． 2．证明：W AB＝E p A－E p B＝qφA－qφB＝qU AB． 知识点三等势⾯ 1．定义：电场中电势相等的各点构成的⾯． 2．等势⾯的特点． (1)等势⾯⼀定跟电场线垂直，即跟电场强度的⽅向垂直． (2)电场线总是由电势⾼的等势⾯指向电势低的等势⾯，两个不同的等势⾯永不相交． (3)等势⾯越密的地⽅电场强度越⼤。 (4)电荷在等势⾯上移动，电场⼒不做功。 【例1】有⼀个带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电 场⼒做6×10－4 J的功，从B点移到C点，电场⼒对电荷做9×10－4 J的功，问： (1)A、B，B、C，C、A间电势差各为多少？ (2)如取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？ 【例2】⼀个带正电的质点，电荷量q =2.0×10–9 C，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 6.0×10–5 J，质点的动能增加了8.0×10–5 J，则a、b两点间的电势差U ab为( ) A．3×104 V B．1×104 V C．4×104 V D．7×104 V 【例3】(多选)如图所⽰，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线 是以＋Q所在点为圆⼼、L 2 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称．下列判断正确的是( ) A．b、d两点处的电势相同 人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。——《顾炎武》 常将有日思无日，莫待无时思有时。——《增广贤文》 B ．四个点中c 点处的电势最低 C ．b 、d 两点处的电场强度相同 D ．将⼀试探电荷＋q 沿圆周由a 点移⾄c 点，＋q 的电势能减⼩ 随堂练习 1．电场中两点间电势差U ＝W q的意义是() A ．它是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量⽆关 B．电势差与电场⼒做功成正⽐，与被移动的电荷量成反⽐ C ．电势差的⼤⼩等于移动单位电荷时电场⼒所做的功 D．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零 2．(多选)下⾯关于电场⼒做功和电势差的说法中，正确的是() A ．电势差的⼤⼩由电场⼒在两点间移动电荷做的功和电荷量决定 B．电场⼒在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定 C ．电势差是⽮量，电场⼒做的功是标量 D．在匀强电场中，与电场线垂直的某个⽅向上任意两点间的电势差均为零 3．⼀个点电荷，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 4 ．如图所⽰，MN是电场中某⼀条电场线上的两点，若负电荷由M移到N时，电荷克服静电⼒做功，下列说法中不正确的是() A ．M点和N点之间⼀定有电势差B．M点的电场强度⼀定⼤于N点的电场强度C ．电场线的⽅向从M指向N D．M点的电势⼤于 N点的电势 5．(多选)如图，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab ＝ bc，则() A ．a点与c点的电场强度不相同 B．a点与c点的电势相同 C ．a、b间电势差与b、c间电势差相等 D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场⼒不做功 6．如图所⽰，三个等势⾯上有a、b、c、d四点，若将⼀正电荷由c经a移到d ，静电⼒做正功W1 ，若由c经b移到d ，静电⼒做 正功W2则() A ．W1W2，φ1φ2B ．W1φ2 7．如图所⽰，实线为电场线，虚线为等势⾯，相邻两等势⾯间的电势差相等．⼀个正电荷在 等势⾯L3处的动