10.2电势差-2021-2022学年高二物理优化训练（2019人教版必修第三册）

第十章 静电场中的能量 10.2电势差 一、单选题 1.如图所示，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，k为静电力常量。下列表述正确是（   ） A. a、b两点电场强度大小相等，方向不同 B. c点电势高于d点电势 C. 把点电荷 从c移到d，电势能增加 D. 同一个试探电荷从c移到b和从b移到d，电场力做功不同 【答案】 B 【解析】A．等量异种电荷的电场线等势线分布如图 根据电场线分布，结合a、b两点连线在两点电荷连线的中垂线上，可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，则电场强度相同，A不符合题意； BC．根据等量异种电荷电场线的特点，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，则c点的电势大于d点的电势，把点电荷+Q从c移到d，电场力做正功，电势能减少，C不符合题意B符合题意； D．a、b两点连线在两点电荷连线的中垂线上，b点电势为0，c、d为对称点，则c和b的电势差与b和d的电势差相等，根据 可知，当同一电荷从c移到b和从b移到d，电场力做功相等，D不符合题意。 故答案为：B。 2.关于静电场，下列说法正确的是（   ） A. 电势等于零，电场强度一定为零 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 正电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减小 D. 不在同一电场线上的两点，电势一定不相等 【答案】 C 【解析】A．等量异种点电荷连线中点的电势等于零，电场强度不等于零，A不符合题意； B．等量同种点电荷连线中点的电场强度等于零，电势不等于零，B不符合题意； C．正电荷沿电场线方向移动时，电场力与运动方向相同，电场力做正功，电势能一定减小，C符合题意； D．在匀强电场中，与电场线垂直的平面上的任意两点不在同一电场线上，电势一定相等，因为该两点在同一个等势面上，D不符合题意。 故答案为：C。 3.如图所示，三个带电小球均静止在光滑绝缘的水平桌而上，小球P的带电荷量为+Q，小球M和N的带电荷量分别为-q和+2q，且M与N由绝缘细杆相连。M与N相距L，P、M和N视为点电荷。下列说法正确的是（   ） A. P与M的距离大于L B. P、M和N可以不在同一直线上 C. 在P产生的电场中，M、N处的电势相同 D. 若把小球P的带电量增大为+2Q，则M与N将会运动起来 【答案】 A 【解析】B．在水平方向上，每个小球都在两个库仑力的作用下处于平衡状态，这两个力一定在同一条直线上，所以三个小于一定在同一条直线上，B不符合题意； A．设P、M距离为x，对A由平衡条件得 解得 A符合题意； C．沿着电场线的方向电势逐渐降低，M点电势高，C不符合题意； D．根据平衡条件 解得 ，MN对P的作用力等于零，根据牛顿第三定律，P对MN的作用力也等于零，所以三个小球仍然静止在原来的位置，不会动起来，D不符合题意。 故答案为：A。 4.空间有一点电荷形成的电场，取其中的一根电场线为x轴，以x轴上各点的电势φ为纵轴，将各点电势φ随x的变化规律描绘在坐标系中，如图所示。下列说法正确的是（   ） A. 点电荷带正电 B. 点电荷位于x=0左侧的某位置 C. 电子在x=3cm处的电势能为3eV D. 电子沿x轴由x=0移动到x=4cm的过程中，电场力做负功 【答案】 A 【解析】A. 因为电势为正值，所以点电荷带正电，A符合题意； B. 正电荷的电场线是发散的，离点电荷越近，电势越高，所以点电荷位于x=0右侧的某位置，B不符合题意； C. 电子在x=3cm处的电势能为 C不符合题意； D. 电场强度方向向左，电子所受电场力向右，电子沿x轴由x=0移动到x=4cm的过程中，电场力的方向与电子的运动方向相同，电场力做正功，D不符合题意。 故答案为：A。 5.一带负电的质点，电荷量为 ，在静电场中由 点移动到 点。整个过程中，除电场力外，其它力做功为 ，质点的动能增加了 。若规定 点为零电势点，则 点的电势为（   ） A.                         B.                         C.                         D.  【答案】 B 【解析】设此过程中，电场力对点电荷做的功为 ，由动能定理可知 即 则a、b两点间的电势差为 因 ， 则 故答案为：B。 6.如图所示，两带等量异种电荷的粒子M、N，质量相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，虚线为匀强电场中的等势线。两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知c点电势高于b点。若不