08第2章第2节电势与等势面-高二物理课后习题精准解析（新教材鲁科版必修第三册）

第2章第2节 电势与等势面（解析版） 1.某同学认为，电场中某点电势的高低只与产生电场的电荷和该点在电场中的位置有关。这种看法正确吗?为什么? 【答案与解析】错误 还与零势能面的选择有关。 2.推理说明:选择无穷远处为零电势点位置时，正点电荷产生的电场中任意一点的电势都是正值，负点电荷产生的电场中任意一点的电势都是负值。 【答案与解析】从正点电荷产生的电场中任意一点移动正点电荷（检验电荷）到无穷远处，电场力做功，电势能减小，选择无穷远处为零电势点位置时，正点电荷（检验电荷）在正点电荷产生的电场中任意一点的电势能都是正的，根据φ=正点电荷产生的电场中任意一点的电势都是正值。 从负点电荷产生的电场中任意一点移动正点电荷（检验电荷）到无穷远处，克服电场力做功，电势能增大，选择无穷远处为零电势点位置时，正点电荷（检验电荷）在负点电荷产生的电场中任意一点的电势能都是负的，根据φ=负点电荷产生的电场中任意一点的电势都是负值。 3.一电场的电场线如图所示。电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和φA、φB表示，请判断EA与EB、φA与φB的大小，并说明判断的理由。在图中分别画出过A、B两点的等势面。 【答案】EA<EB、φA>φB 【解析】根据电场线的疏密判断电场强度的大小，疏则小，密则大。 根据电场线的方向判断电势的高低：沿电场线都是降低。 4.对以点电荷为球心、r为半径的球面上的各点，具有的相等物理量是 A.电势 B.电场强度 C.同一电荷所受的静电力 D.同一电荷具有的电势能 【答案】AD 【解析】电场强度和电场力是矢量，方向不同则不等。电势和电势能是标量，大小相等即为相等。 5.电场中有A、B两点，若电荷量为2x10-9C的试探电荷在电场中的A点时，电势能为4x10-8J; 在B点时，电势能为6x10-8J。 (1)计算并比较A. B两点的电势高低。 (2)若电荷量为-2x10-9C的试探电荷分别在A、B两点，其电势能分别为多少? (3)正、负电荷在电场中具有的电势能大小与电势高低有何关系? 【答案与解析】（1）电势φA=, φB=，所以φA<φB (2) 电势能φA=(-2x10-9) φB=(-2x10-9) （3）正电荷在电场中具有的电势能大小与电势高低有正相关关系即电势越高，电势能越大； 负电荷在电场中具有的电势能大小与电势高低有负相关关系即电势越高，电势能越小。 6.若选择地面为零“重力势”位置，用类似电场中定义电势的方式，推导出重力场中“重力势”的表达式，并对此式作出解释。 【答案】电场中定义电势； 类似的，重力场中“重力势”定义： $第2章第2节 电势与等势面（原卷版） 1.某同学认为，电场中某点电势的高低只与产生电场的电荷和该点在电场中的位置有关。这种看法正确吗?为什么? 2.推理说明:选择无穷远处为零电势点位置时，正点电荷产生的电场中任意一点的电势都是正值，负点电荷产生的电场中任意一点的电势都是负值。 3.一电场的电场线如图所示。电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和φA、φB表示，请判断EA与EB、φA与φB的大小，并说明判断的理由。在图中分别画出过A、B两点的等势面。 4.对以点电荷为球心、r为半径的球面上的各点，具有的相等物理量是 A.电势 B.电场强度 C.同一电荷所受的静电力 D.同一电荷具有的电势能 5.电场中有A、B两点，若电荷量为2x10-9C的试探电荷在电场中的A点时，电势能为4x10-8J; 在B点时，电势能为6x10-8J。 (1)计算并比较A. B两点的电势高低。 (2)若电荷量为-2x10-9C的试探电荷分别在A、B两点，其电势能分别为多少? (3)正、负电荷在电场中具有的电势能大小与电势高低有何关系? 6.若选择地面为零“重力势”位置，用类似电场中定义电势的方式，推导出重力场中“重力势”的表达式，并对此式作出解释。 $