2025年人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量第2节电势差.docVIP

第十章第2节

课后知能作业

基础巩固练

1．下列各物理量中，与试探电荷有关的量是()

A．电场强度E B．电势φ

C．电势能Ep D．电势差U

答案：C

解析：电势、电势差、电场强度都是表述电场本身性质的物理，与试探电荷无关。

2．将一个电荷量为q的正电荷在匀强电场中从A点移到B点，电场力做功W，则A、B两点之间的电势差等于()

A．eq\f(W,q) B．eq\f(q,W)

C．qW D．0

答案：A

解析：根据电场力做功的公式：W＝qUAB，所以UAB＝eq\f(W,q)，故A正确。

3．电场中有a、b两点，已知φa＝－500V，φb＝1500V，将电荷量为q＝－4×10－9C的点电荷从a移到b时，电场力做功为()

A．负功8×10－6J B．正功8×10－6J

C．负功4×10－6J D．正功4×10－6J

答案：B

解析：电场力做功W＝qUab＝q(φa－φb)＝－4×10－9×(－2000)J＝8×10－6J，电场力做正功，故B正确，A、C、D错误。故选B。

4．在电场中A、B两点间的电势差为UAB＝75V，B、C两点间的电势差为UBC＝－100V，则A、B、C三点电势高低关系为()

A．φAφBφC B．φCφAφB

C．φCφBφA D．φAφCφB

答案：B

解析：由题意，UAB＝φA－φB＝75V，则得：φAφB；UBC＝φB－φC＝－100V，则得φBφC；又UAC＝UAB＋UBC＝(75－100)V＝－25V，则得：φAφC；故有：φCφAφB。故A、C、D错误，B正确。故选B。

5.如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc，则()

A．EaEb，φb＝φc B．EaEb，φaφb

C．EaEb，φaφb D．Ea＝Ec，φb＝φc

答案：B

解析：由图示可知，a处的电场线密，b处的电场线稀疏，因此a点的电场强度大，b点的场强小，即EaEb；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，即φaφc；b、c两点在同一等势面上，电势相等，φb＝φc，则φaφb。故B正确，A、C、D错误。故选B。

6．空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则()

A．e点的电势大于0

B．a点和b点的电场强度相同

C．b点的电势低于d点的电势

D．负电荷从a点移动到c点时电势能增加

答案：D

解析：根据电场等势面的图像可以知道，该电场是等量异种电荷的电场，选无穷远处电势为0，则中垂面是等势面，电势为0，故A错误；等量异种电荷的电场，它具有对称性，a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同，故B错误；沿着电场线的方向电势降低，b点离正电荷的距离更近，所以b点的电势较高，高于d点的电势，故C错误；a点离正电荷近，a点电势高于c点，根据负电荷在电势高处电势能小，知负电荷从a点移到c点，电势能增加，故D正确。故选D。

能力提升练

7.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，如图所示虚线表示原子核所形成的电场的等势线，且三个等势线之间距离相等，实线表示一个α粒子(带正电)的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是()

A．加速度先变小，后变大

B．bc两点间电势差为ba两点间电势差的2倍

C．电势能先增大，后减小

D．a点动能大于c点动能

答案：C

解析：由题可知，可视为点电荷形成电场，由牛顿第二定律keq\f(Qq,r2)＝ma，在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，距离先减小后增大，所以加速度先变大后变小，A错误；点电荷形成的电场中，越靠近场源电荷，电场强度越大，则由公式U＝Ed，图中两等势面间的距离相等，但是电场强度不恒定，所以不满足两倍关系，B错误；电场是由原子核形成的，即场源电荷带正电，运动电荷α粒子也带正电，所以电场力是排斥力，所以靠近过程电场力做负功，远离过程电场力做正功，因此电势能先增大后减小，C正确；越靠近正场源电荷，电势越高，则φaφc，据Wac＝qUac，又α粒子的q为正，Uac为正，所以电场力做正功，动能增加，因此a点动能小于c点动能，D错误。故选C。

8.某电场的等势面如图所示，A、B、C是等势面上的三点，下列说法正确的是()

A．负点电荷在A点受到的电场力小于在C时的电场力

B．将正点电荷从A点移到C点，电场力做负功

C．负点电荷在A点的电势能小于在B点的电势能

D．正点电荷在B点的电势能大于在C点的电势能

答案：D

解析：如图为等差等势面，其疏密反应电场强度