课时跟踪检测(8)电势差（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

课时跟踪检测（八）电势差 A级——学考达标 1．关于等势面，下列说法正确的是(　 ) A．电荷在等势面上移动时，由于不受静电力作用，所以说静电力不做功 B．在同一个等势面上各点的电场强度大小相等 C．两个不等电势的等势面可能相交 D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映电场强度的大小 解析：选D　等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，静电力不做功，但并不是不受静电力的作用，选项A错误；等势面上各点电场强度的大小不一定相等，等势面不可能相交，选项B、C错误；等差等势面的疏密能反映电场强度的大小，选项D正确。 2.电场中等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是(　 ) A．A点的电场强度比C点的小 B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C．电荷沿等势面AB移动的过程中，静电力始终不做功 D．正电荷由A移动到C，静电力做负功 解析：选C　A点的等势面比C点的等势面密，则A点的电场强度比C点的大，故A错误；负电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，故B错误；沿着等势面移动点电荷，静电力不做功，故C正确；正电荷由A移动到C，电势能减小，则静电力做正功，故D错误。 3.在雷雨天气中，两头牛躲在一棵大树下，A牛面对大树站立，B牛侧对大树站立。当闪电击中大树时，大树周围的电势分布如图所示，则(　 ) A．A牛的前脚电势比后脚电势低 B．A牛比B牛受到的伤害可能更大 C．大树周围形成的电场是匀强电场 D．大树周围形成的电场是图中的同心圆 解析：选B　由题图可知，该电场类似于正点电荷的电场，A牛前脚的电势比后脚高，故A错误；而B牛前脚的电势与后脚近似相等，所以A牛比B牛受到的伤害可能更大，故B正确；由题图可知，该电场类似于正点电荷的电场，不是匀强电场，故C错误；结合电场的特点可知，题图中的同心圆是等势线，不是大树周围形成的电场，故D错误。 4.如图所示，负点电荷周围的电场中有A、B、C三点，A、C到点电荷的距离相等。下列说法正确的是(　 ) A．A、B两点的电势差UBA小于B、C两点的电势差UBC B．B点的电势小于A点的电势 C．将同一试探电荷从B移至A和从B移至C静电力做功相同 D．将同一正试探电荷分别放置于A、B两点，在A点的电势能大 解析：选C　由题图可知该电荷为负点电荷，B点离负点电荷的距离比A点远，所以B点的电势大于A点的电势，故B错误；A、C到负点电荷的距离相等，A、C两点在同一等势面上，UBA＝UBC，将同一试探电荷从B移至A和从B移至C静电力做功相同，故A错误，C正确；由上述分析可知，B点的电势大于A点的电势，将同一正试探电荷分别放置于A、B两点，B点的电势能大，故D错误。 5．(2023·浙江湖州检测)电场中有A、B两点，A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝10 V，一个电子由A点运动到B点的过程中，下列说法中正确的是(　 ) A．静电力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV B．电子克服静电力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV C．静电力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV D．电子克服静电力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV 解析：选D　根据静电力做功公式，可得静电力做功为WAB＝qUAB＝q(φA－φB)＝－e·20 V＝－20 eV，即电子克服静电力做功20 eV，则电子的电势能增加了20 eV，故D正确，A、B、C错误。 6.如图所示是某地理教科书中的等高线(图中数字单位是m)。现在把图看成描述电势高低的等势线图，数字单位改为V，图中有a、b、Q三点，下列说法正确的是(　 ) A．Q点电势最高 B．a点的电场强度大于b点 C．a点电场强度方向沿等势线过a点的切线 D．将＋1 C的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能减小10 J 解析：选A　由题图可以看出Q点的电势最高，A正确；图中虚线为等势线，等势线密集的地方，电势降落快，所以b点的场强大于a点的场强，B错误；电场强度方向与等势线相垂直，所以a点电场强度方向与a点的等势线相垂直，C错误；b点的电势大于a点的电势，将＋1 C的点电荷由a点移动到b点，有ΔEp＝－W电＝－＝10 J，即将＋1 C的点电荷由a点移动到b点，该点电荷的电势能增大10 J，D错误。 7.(多选)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则(　 ) A．A、B两点的电场强度方向与x轴同向 B．A、B两点的电场强度方向与x轴反向 C．A点的电场强度EA大于B点的电场强度EB D．A点的电场强度EA小于B点的电场强度EB 解析：选AD　由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线的分布，如图所示。则可知A、B两点处的电场强度方向与x轴同向。由电场线的疏密可知，A点处的电场强度EA小于B点处的电场强度EB。A、D正确，B、C错误。 8.如图所示虚线为电场中的一簇等势面，A、B两等势面间的电势差为10 V，且A的电势高于B的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子仅在静电力作用下在电场中运动的轨迹如图中实线所示，电子过M点的动能为8 eV，它经过N点时的动能为(　 ) A．0.5 eV　　　　　　　　 B．1 eV C．1.5 eV D．2.5 eV 解析：选A　由题图可知UMN＝7.5 V，由动能定理得－eUMN＝EN－EM，解得EN＝0.5 eV，故选A。 9.如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，静电力所做的负功相等，则(　 ) A．直线a位于某一等势面内，φM>φQ B．直线c位于某一等势面内，φM>φN C．若电子由M点运动到Q点，静电力做正功 D．若电子由P点运动到Q点，静电力做负功 解析：选B　电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，静电力所做的负功相等，则电势能增加量相等，所以电势降低且降低量相等，则电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，直线d位于某一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c也位于某一等势面内，则有φM＝φQ>φN＝φP，故A错误，B正确；由以上分析知，直线c是等势面，所以电子由M点运动到Q点，静电力不做功，故C错误；由于电子由M点运动到P点的过程中，静电力做负功，而M与Q电势相等，那么，电子由P点运动到Q点，静电力做正功，故D错误。 10．(选自粤教版教材课后练习)两个带等量正电的点电荷的等势面分布如图所示，a、b、c、d、e处在不同等势面上，则各点的电势大小应如何排列？负试探电荷在各点的电势能大小又应如何排列？ 解析：对正点电荷形成的等势面，越远离电荷的等势面上的点电势越低，又b、c、d三点在同一等势面上，三点电势相等，故有：φa>φb＝φc＝φd>φe。 又由Ep＝qφ可知，负电荷在电势越高处，对应电势能越小，故有：Epa<Epb＝Epc＝Epd<Epe。 答案：见解析 B级——选考进阶 11．在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上含金属丝线编织的衣服(如图甲所示)。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法正确的是(　 ) A．在c、d、e、f四点中，c点的场强最大 B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高 C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大 D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动 解析：选C　根据等差等势面的疏密，可知在c、d、e、f四点中，f点的场强最大，故A错误；沿着电场线方向电势降低，因B供电线的电势高于A供电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势处移到低电势处，电子带负电，其电势能将增大，故C正确；将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，故D错误。 12．广州塔的塔尖装有一避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，如图甲。若避雷针放电时的电场线分布如图乙所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是(　 ) A．adc是一条等势线 B．b点电势高于d点电势 C．a、c两点的电场强度相同 D．同一负点电荷的电势能在b点比在d点大 解析：选D　根据电场线总是与等势线垂直，观察题图，可知adc线并没有总与电场线垂直，所以不是等势线，故A错误；沿电场线方向电势降低，b点电势低于d点电势，同一负点电荷的电势能在b点比在d点大，故B错误，D正确；根据电场线上切线的方向为场强方向，分别在a、c两点画切线，可发现切线方向不同，即电场强度方向不同，故电场强度不同，故C错误。 13.(选自鲁科版教材“例题”)如图所示，匀强电场的电场强度为30 N/C，A、B、C是电场中同一条电场线上的三个点，相邻两个点的距离均为10 cm。 (1)以C点为零电势点，求A、B两点的电势； (2)A、B、C三点中哪个点的电势最高？哪个点的电势最低？ 解析：已知E＝30 N/C，A、B间距离d1＝0.1 m，B、C间距离d2＝0.1 m。 (1)以C点为零电势点，正电荷q从A点或B点沿电场线移动距离d到C点，静电力做正功，有W＝qEd 电荷q在A点或B点的电势能Ep＝W，根据电势定义，有φ＝＝Ed 所以φA＝E(d1＋d2)＝30×0.2 V＝6 V φB＝Ed2＝30×0.1 V＝3 V。 (2)以C点为零电势点，A、B、C三点的电势分别为6 V、3 V、0，φA>φB>φC。故A点电势最高，C点电势最低。 答案：(1)6 V　3 V　(2)A点　C点 1 学科网（北京）股份有限公司 $$