1、1.5电势 电势差A组合格性考试练1如图所示,在正点电荷形成的电场中,一条电场线上的a、b、c三点,其电场强度大小分别用Ea、Eb、Ec表示,电势用a、b、c表示,则()AEaEbEc BabEbEc2如图所示,a、b、c为电场中一条水平方向的电场线上的三点,c为ab的中点,a、b两点的电势分别为a8 V、b2 V下列说法正确的是()Ac点的电势一定为5 VB电场线方向可能为由b指向cC带负电的试探电荷在c点的电势能一定小于在b点的电势能D试探电荷在c点时,电场力方向由c指向b3.两等量异种点电荷分别放置于真空中的A、B两点,如图所示,a、b、c为电场中的三点,实线PQ为A、B连线的中垂线,a
2、、b两点关于AB对称,a、c两点关于PQ对称已知A点放置的是正点电荷,则下列判断正确的是()Aa点的场强与c点的场强相同Ba点的电势与c点的电势相同C电子在a点的电势能大于其在b点的电势能D若将电子沿直线由a点移动到b点,则电场力先做正功,后做负功4.如图所示,在边长为L的正方形ABCD的四个顶点上,A、B、C三点处分别放有电荷量都为q的点电荷,D点处放有电荷量为q的点电荷,电荷量为q的点电荷在距离其L处的电势为,静电力常量为k,则正方形对角线的交点O处的场强大小和电势分别为()A,0 B,0C,2 D,25.两个等量同种电荷的电场如图所示,A、O、B是电场中的三个点,O是两电荷连线的中点,也
3、是A、B连线的中点,且AB垂直两电荷连线,选无穷远处为零电势面,则下列说法正确的是()AO点的电势为零BO点的电场强度大小为零CA点的电势大于B点的电势DA点的电场强度和B点的电场强度相同6如图甲所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子仅在电场力作用下,以某一初速度沿AB由A点运动到B点,所经位置的电势随与A点距离的变化规律如图乙所示以下说法正确的是()AA、B两点的电场强度EAEBB电子在A、B两点的速度vAvBC.A、B两点的电势A0)的两个点电荷分别位于M点与N点O点在MN连线的延长线上,且MN2NO.已知取无穷远处电势为零时,点电荷在空间中某点的电势与电荷量成正比,与距离成反比,已
4、知两点电荷在MN中点的电势为,则O点电势为()A BC D9.在x轴上关于坐标原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的Ex图像描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向).对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点,下列结论正确的是()A两点场强相同,c点电势更高B两点场强相同,d点电势更高C两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势高D两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势低10.如图所示,虚线为源电荷产生的电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,等势面a上的电场强度大小为E、电势为20 V,等势面c上的电场强度大小为、电势为10 V某质子仅受电
5、场力作用,在电场中运动的轨迹如实线所示,若该质子在等势面c上的动能为15 eV,则()A源电荷为正电荷B等势面b上的电场强度大小为EC质子经过等势面b的电势能为10 eVD质子经过等势面c的速度大小是经过等势面a速度大小的4倍B组选择性考试练11.(多选)如图所示,点电荷Q固定在O点,A、B为O点水平延长线上的两点,把电荷量为q1.0109C的检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点,它所受的电场力F2.0104N,方向为A指向B;若将检验电荷q从电场中的A点移到B点,电场力做功为2.0107J.则()AA点场强方向由O指向ABA点场强大小为2105 N/CCA、B之间的电势差为400 VD
6、检验电荷q从A点移到B点电势能减少了2107J12(多选)一对距离很近的电荷量相等、电性相反的电荷q与q构成电偶极子图中ACDF为长方形,B、E分别为AC和DF的中点,且B、E两点位于两电荷连线的中垂线上,AC与两电荷连线平行,则下列说法正确的是()AB点和E点的电场强度均为零BUABUBCUFEUEDCUAFUBEUCDD同一负电荷在A点时的电势能小于在C点时的电势能13有一点电荷所带电荷量q6106C,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做功6104J,从B点移到C点,电场力对电荷做功9104J,求:(1)AB间电势差UAB和BC间电势差UBC;(2)若B点电势为零,则A点的电势A是多
7、少?电荷在C点的电势能EpC为多大?14.如图所示,在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电小球,小球质量为m,带电荷量为q,杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于BC两点,小球从A点无初速释放,ABBCh,小球滑到B点时速度大小为,已知q远小于Q,求:(1)AB两点间的电势差;(2)若设定A点电势为零,求B、C两点的电势分别为多少?参考答案1解析:a、b、c是正点电荷一条电场线上的三个点,由正点电荷电场线的特点可知a处的电场强度最大,c处的电场强度最小,沿着电场线方向电势逐渐降低,D正确答案:D2解析:该电场不一定是匀强电场,c点的电势不一定为5 V,A错误;电场线由电势高处指向电势低处,则电场线
8、方向为由a指向b,B错误;负电荷在电场中所处位置的电势降低时,电势能增大c点的电势高于b点,则带负电的试探电荷在c点的电势能一定小于在b点的电势能,C正确;带正电的试探电荷在c点时电场力方向由c指向b,带负电的试探电荷在c点时电场力方向由b指向c,D错误答案:C3解析:由等量异种点电荷电场线分布特点知,a点和c点的电场强度,大小相同,方向不同,A错误;由等量异种点电荷电场线分布特点知,a点电势高于c点的电势,B错误;由等量异种点电荷电场线分布特点知,a点电势等于b点的电势,则电子在a点的电势能等于其在b点的电势能,C错误;将带电子沿直线由a点移动到b点,根据等势线分布图可知,电势先升高后降低,
9、所以电场力先做正功,后做负功,D正确答案:D4解析:由点电荷的场强特点可知,AC处的点电荷为同种电荷,在O处的场强抵消,BD异种电荷在O处的场强相互叠加,又因为带电量为q的点电荷在距离L处的场强为E,场强为矢量,BD在O点处场强方向相同所以场强大小为,电势为标量,BD异种电荷所以在O处的电势叠加为零,AC为同种正电荷,距离O处为L电势相加,由题意可知电势为2,C正确答案:C5解析:由沿电场线方向,电势逐渐降低可知,O点的电势最大且大于零,A点的电势等于B点的电势,A、C错误;由等量同种正电荷连线的中垂线上的电场线分布及A、B点关于O点对称可知,O点的电场强度大小为零,A点的电场强度大小等于B点
10、的电场强度大小,但方向相反,B正确,D错误答案:B6解析: x图像的斜率大小等于电场强度,由几何知识可知,图像的斜率逐渐减小,则从A到点B场强减小,则有EAEB,A错误;由图看出,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向从A到B,在移动过程中,电场力做负功,电子的动能减小,速度减小,而电子的电势能增大,即vAvB,EpAEpB,B错误,D正确;由上分析可知,电场线的方向从A到B,则A、B两点的电势关系为AB,C错误答案:D7解析:将一正电荷从无穷远处移入电场中M点 EPMEP3.0106J,则EPM3.0106J,所以M,将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点EPNEP2.0104J,则EPN
11、2.0104J,所以N,所以MN0,A正确答案:A8解析:设MN2NO2r,由题意可知,则MN中点的电势,则O点电势为O,A正确答案:A9解析:题图中a点左侧,b点右侧的电场强度方向都沿x轴负方向,则a点处为正点电荷,b点处为负点电荷,又两点电荷的电荷量相等,由等量异号点电荷电场特点知c、d两点的场强相同,c点电势更高,A正确答案:A10解析:质子带正电,而受到的电场力方向指向低等势面,与场强方向一致,则源电荷为正电荷,A正确;根据题设条件无法求出等势面b上的电场强度大小,B错误;由于相邻等势面间的电势差相等,则abbc,解得b15 V,质子经过等势面b的电势能为Epbeb15 eV,C错误;
12、质子由c到a,由能量守恒得ecEkceaEka,解得Eka5 eV,又,解得,D错误答案:A11解析:由负检验电荷所受的电场力方向与电场方向相反可得A点的场强方向为A指向O,A错误;据场强公式EN/C2.0105 N/C,B正确;A、B之间的电势差UAB N/C200 V,C错误;由EpWAB2107 J,即检验电荷的电势能减少了2107 J,D正确答案:BD12解析:B点和E点的电场强度均向左且垂直于中垂线,故A错误;根据对称性可知UABUBC,UFEUED,而等量异种电荷连线的中垂线为等势线,所以BE,根据沿电场线电势降低可知AF,DC,所以UAF0,UBE0,UCDUFE,UBCUED,
13、综上所述可知UABUBCUFEUED,UAFUBEUCD,B正确,C错误;根据沿电场线电势降低可知ABC,根据Epq可知同一负电荷在A点时的电势能小于在C点时的电势能,故D正确答案:BD13解析:(1)根据电势差与静电力做功的关系可得UAB V100 VUBCV150 V(2)由题意可得ABUAB100 VCBUBC150 V解得EpCqC9104J答案:(1)100 V150 V(2)100 V9104J14解析:(1)小球由A到B重力和电场力做功,由动能定理得mghWABmv20解得WABmgh故AB两点间的电势差为UAB(2)因为UABAB可得 UABB又因B、C两点是等势点则有CB答案:(1)(2)