课时10.2 电势差-2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（新教材人教版必修第三册）

第十章 静电场中的能量 课时10.2 电势差 1.理解电势差的概念及正、负值的含义。 2.会用UAB=φA-φB及UAB=WAB/q进行有关计算。 3.知道等势面的性质，了解常见等势面的特点。 4.能在熟悉的情景中运用等势面模型解决实际问题。 一、电势差 1．定义 在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，也叫作电压。 2．公式 设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B两点之间的电势差为UAB＝φA－φB，B、A两点之间的电势差为UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA。 3．电势差的正负 电势差是标量，UAB为正值，A点的电势比B点的电势高；UAB为负值，A点的电势比B点的电势低。 4．静电力做功与电势差的关系 (1)公式推导 由静电力做功与电势能变化的关系可得 WAB＝EpA－EpB，又因EpA＝qφA，EpB＝qφB，可得WAB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝。 (2)物理意义：电场中A、B两点间的电势差等于这两点之间移动电荷时静电力做的功与电荷量q的比值。 二、等势面 1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。 2．等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面垂直。 (2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。 基础过关练 题组一　电势差 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.UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB=φB-φA D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB=UBA 2.对于电场中确定的A、B两点，关于表达式UAB=，下列说法正确的是 (　　) A.电势差UAB随着静电力所做的功WAB的变化而变化 B.WAB随着试探电荷q运动路径不同而变化 C.试探电荷q的大小直接影响电势差UAB的大小 D.电势差UAB由电场决定，与静电力做功WAB及试探电荷q无关 3.在某电场中，将一带电荷量为q=+2.0×10-9 C的点电荷从a点移到b点，静电力做功Wab=-4.0×10-8 J，则a、b两点间的电势差Uab为 (　　) A.-400 V B.-200 V C.-20 V D.20 V 4.如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中，A、B为同一条电场线上的两点。取无穷远处为零势能位置。电荷量为+q的试探电荷，在A点的电势能为EpA，在B点的电势能为EpB。则A、B两点间的电势差UAB等于 (　　) A. B. C. D. 5.电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q=+4.0×10-8 C的点电荷在A点所受静电力FA=2.0×10-4 N，将该点电荷从A点移动到B点，静电力做功W=8.0×10-7 J。求： (1)A点电场强度的大小EA； (2)A、B两点间的电势差UAB。 题组二　等势面 6.下列说法中正确的是 (　　) A.沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向 B.在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功 C.在电场中将电荷由a点移到b点，静电力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动 D.某等势面上各点的场强方向与该等势面平行 7.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10-9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A到D静电力对电荷做的功为 (　　) A.4.8×10-8 J B.-4.8×10-8 J C.8.0×10-8 J D.-8.0×10-8 J 8.如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面。A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是(深度解析) A.A点场强与B点场强相同 B.C点电势高于B点电势 C.将电子从A点移到B点，静电力不做功 D.将质子从A点移到C点，其电势能增加 能力提升练 题组一　电势差的计算 1.()在电场中把电荷量为4.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功2.0×10-7 J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功为-4.0×10-7 J。 (1)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ (2)把电荷量为1.0×10-9 C的负电荷从A点移到C点，静电力做多少功？ 2.()把电荷量为2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功8×10-6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中的B点，需克服静电力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零。求： (1)A点的电势。 (2)A、B两点的电势差。 (3)若把电荷量为2×10-5 C的负电荷由A点移动到B点，静电力做的功。 题组二　电场线、等势面的综合应用 3.()如图甲、乙、丙所示为三种带电体的电