1.5 电势 电势差-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

第5节电势 电势差 白题基础过关练 '时：l0min 题型1电势电势高低的判断方法 103C的正试探电荷，从A点移动到B点，静电 L.(多选)一个正试探电荷？从无限远处移入电 力做功8.0×102J,下列说法正确的是 场中的A点，电场力做功为W,则下列说法正 A.A、B两点间电势 确的是 差UB=40V A.E=-W= B.B、C两点间电势 差大于C、D两点间电势差 B.电势与电荷的电荷量有关 C.A、B两点间电势差小于A、C两点间电势差 C.电场强度的方向是电势降低最快的方向 D.若A点电势为60V,则D点电势为20V D.任一电荷在电势越高的地方电势能越大 题型4等势面及其应用 2.如图，a、b是正点电荷电场中的一条电场线上 6.如图所示，实线为一正点电荷 的两个点，这两个点的电势和电场强度分别 的电场线，虚线为其等势面 为P.P和E。E6,则下列关于二者大小关系 A、B是同一等势面上的两点， 的表述正确的是 C为另一等势面上的一点，下 列判断正确的是 A.o>o,E.>E B.pa>,E.<E A.A点的电势与B点的电势不相同 C.p。=ps,E。=E。 D.<o,E.>E B.B点的电势低于C点的电势 题型2电势差 C,将正电荷从B点移到C点，其电势能减小 3.关于电场A、B两点间的电势差Un的说法中， D.将正电荷从A点沿虚线移到B点，静电力 正确的是 ( 做正功 A.U在数值上等于电荷从A点移到B点时 7.如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势 电场力所做的功 面，导体附近A、C两点处于同一等势面，B是另 B.U的大小与零电势点的选取无关 等势面上的一点.下列说法正确的是() C.在电场两点间移动电荷时，电场力做功的 多少与U无关 D.U与放入这两点电荷的电荷量q成反比 4.在某电场中，A、B两点间的电势差Uw=60V, B、C两点间的电势差Uc=-50V,则A、B、C 三点电势高低关系是 A.导体的表面一定是等势面，但内部不同的 A.94>P8>9c B.Pa<Pc<Pa 位置电势可能不相等 C.Pa>Pe>Pn D.Pc>Pn>PA B.B点的电场强度大于A点的电场强度 题型3电场力做功与电势差的关系 C,A、C两点电势均高于B点 5.(多选)如图，B、C、D三点在同一条直线上，且 D.负电荷从C点沿虚线移动到B点的过程 BD⊥AB,在匀强电场中将一个电荷量为2.0× 中，电场力做正功 必修第三册JK黑白题018 黑题应用提优练 限时：20mi 1.(2024·重庆期中)如图所示，在直角 A.若图中实线是电场线，则a点的电势一定 △ABC中，BC=4cm,∠C=30°，匀强电场 比b点的电势高 的电场线平行于△ABC所在平面，且A、B、 B.若图中实线是等势线，则电子在a点的速 C点的电势分别为10V、-2V、10V.下列 率一定大于在b点的速率 说法正确的是 ( C.若电子在a点的速度较大，则图中实线是 Bo 电场线 D.不论图中实线是电场线还是等势线，电子 在a点的电势能都比在b点的电势能小 A.电场强度的方向沿AB方向 4.(2024·云南楚雄期中)真空中P、Q两点处各 B.电场强度的大小为400V/m 固定一个点电荷，其中P点处固定的是正点 C.一个电子从A点移动到C点，电场力做功 电荷.P、Q两点附近电场的等势面分布如图所 为零 D.一个电子从B点移动到C点，电场力做功 示，两相邻等势面间的电势差相等，a、b、c、d 为-12eV 为电场中的4个点.下列说法正确的是() 2.(2023·浙江台州期末)将不带电的金属球B 靠近带正电的金属球A,系统达到静电平衡状 态后，纸面内的电场线和等势面分布如图所 示，下列说法正确的是 A.Q点处固定的是正点电荷 B.c点与d点的电场强度方向相反 C.p.>P>P.>P D.电子的电势能E>E.=Ew>En A.a、b两点的电场强度相同 5.(2024·湖北宜昌期中)图中所示虚线1、2、3、 B.c点的电势大于d点的电势 4为静电场的等势面，相邻的等势面之间的电 C.将一带正电的点电荷从a点移到∫点，电势 势差相等，其中等势面3的电势为0.一个电子 能减小 在运动中仅受静电力的作用，经过a,b点的动 D.将一带负电的点电荷从d点移到∫点，电场 能分别为2eV和17eV,则下列说法正确的是 力做正功 ( 3.(2024·黑龙江大庆期中)电子在电场中仅在 电场力的作用下运动时，由a点运动到b点的 轨迹如图中虚线所示图中一组平行等距实线 可能是电场线，也可能是等势线，下列说法正 确的是 A.电子一定是从a点运动到b点 B.等势面1的电势为10V 第一章黑白题019 C.电子在等势面2上的电势能为-5eV 压轴挑战 D.电子的电势能为-3eV时，它的动能为 8.如图所示，在0点放置一个正电荷，在过0 15 eV 点的竖直平面内的A点，自由释放一个带 6.(多选)在真空中有两个等量异种电荷P、Q, 正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q, 以其连线的中点O为球心画一个球面，其中 小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O abcd所在平面与连线垂直，ebfd与连线处在 点为圆心，R为半径的圆（图中实线表示） 同一水平面上，g、h是弧ae和弧gf的中点，M 相交于B、C两点，O、C在同一水平线上， 点和∫点到电荷Q的距离相等.下列说法正 ∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为2R, 确的是 ( 若小球通过B点的速度为vg=√2gR,试求： (1)小球通过C点的速度大小： (2)A、B两点间的电势差： A.电子从a沿着abcd运动一周过程中所受电 (3)若以C点作为参考点（零势能点），试 场力、电势能均保持不变 确定A点的电势 B.在e点静止释放一质子将会在ef之间往返 运动 C.将一质子从e点移动到f点和从e点移动 到M点电场力做功相同 D.g、h两点电场强度相同，g点电势高于h点 电势 7.电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚 或发散使微小物体成像如图所示，某“静电透 镜”区域的等势面为图中虚线，其中M、N两点 电势Pw>P、.现有一正电子束沿垂直虚线AB 的方向进入“透镜”电场，仅在电场力的作用 下穿过小孔CD.下列说法正确的是 小习 B:: A.M点的电场强度小于N点的电场强度 B.正对N点射人“透镜”电场的正电子会经 过N点 C.正对小孔CD中心射入“透镜”电场的正电 子不会沿直线穿出小孔 D.该“透镜”电场对垂直虚线AB射入小孔CD 的正电子束有发散作用 进阶突破拔高练PO网 必修第三册：JK黑白题020一直增加，即粒子一直做加速运动，故BD错误：C.由于电场力F= 多少跟这两点间的电势差有关，故C错误：D.两点间的电势差是由 上，因此图像的切线斜率大小反映电场力大小也反映加速度大 电场本身决定的，与检验电荷无关，仅由电场决定故D错误故选B. 4.C解析：4，B两点间的电势差m=60V,知A点的电势比B点的电 小，由图像可知粒子运动过程中加速度一直或小，故C正确.故选C 势高60V,B、C两点间的电势差U=-50V,知B点的电势比C点 8.A解析：C.a由N到P的过程中，重力竖直向下，面库仑力一直沿 的电势低50V,则A点的电势比C点的电势高10V,所以P,>9> 二者的连线方向，根据F哮= 可知库仑力大小增大，故C正确， 2 P故选C. B.在整个过程中合力先与运动方向的夹角为锐角，合力做正功：后 5.AD解析：由题可知，U= ?20x10V=40V,故A正确：由题 Wa8.0x102 来合力与运动方向夹角为纯角.合力做负功：故从N到P的过程中， 意知，B.C,D在同一个等势面上，即B,C、D三点电势相同.则A.B两 速率先增大后减小：即动能先增大后减小，故B正确.A.从N到P的 点间电势差等于A,C两点间电势差，故BC错误：若A点电势为 过程中，库仑力与运动方向夹角大于90°，故库仑力一直做负功，电 势能一直增加，故A错误D.从N到P的过程中，动能的变化量为 60V,则B.C,D三点的电势都为20V.故D正确.故选AD. 零，根据能量守恒可知，重力势能的减少量等于电势能增加量，故 6.C解析：A.同一等势面上电势处处相同，A,B是同一等势面上的两 D正疏.故选A 点，因此A,B两点的电势相同，故A错误：BC.该电场为正的点电荷 压轴挑战 形成的电场，因此离场诹电荷越近电势越高，B点比C点离场源电荷 g.(1) 2(mg-qE)R (2)mg-9呢R 更近，所以B点的电势高于C点的电势，面正电荷在电势高的地方电 qE+umg 势能大，将正电荷从B点移到G点，其电势能减小，故B错误，C正 解析：(1)对滑块从C到B过程，根据动能定理，有：mgR-gER= 确：D.在同一等势面上移动电荷，电场力不做功，A,B是同一等势面 1 mi,解得：产 2(mg-)R 上的两点，因此将正电荷从A点沿虚线移到B点，静电力不做功，故 m D错误故选C (2)对从C到A过程，根据动能定理，有：mgR-gE(R+x)-umgx=0, 7.C解析：A.带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为0， 解得：x= mg-gE R. gE+jmng 所以导体内部不同的位置电势一定相等，故A错误：B.电场线的硫 密程度表示电场强度，B点的电场线比A的电场线疏，所以B点的电 第5节电势 电势差 场强度小于A点的电场强度.故B错误：C,滑电场线方向电势降低。 白题 福础过关结 所以A,C两点的电势高于B点的电势，故C正确：D.负电荷的受力 方向与电场线方向相反，所以负电荷从C点沿虚线移到B点的过程 1.AC解析：A.根据W=-△E。,E,=w可得E=-里，P1= 中电场力做负功，故D错误，故迹C 故A正确：B.电势的高低由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无 黑题应用提优栋 关，故B错误：C.沿电场线的方向电势降低，电场线的方向是电势降 1,C解析：AA点和C点电势相等，故AC为一条等势线，又电场线与 落最快的方向，故C正确：D.电场中电势越高的地方，正电荷在该点 等势线垂直，所以电场方向垂直于AC,且指向B,故A错误：B.电场 其有的电势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小，故D错误故 选AC. 强度的大小为EBC30600V/m,故B错误：G.在等势线上移 2.A解析：由于图中设有说明电场线的方向，所以电场线的方向可能 动电荷时电场力不做功，所以电子从A点移动到C点时.电场力做功 向左.也可能向右：①若电场线的方向向右，则正电荷在的左制.所 为零，故C正确：D,一个电子从B点移动到C点，电场力做功为 以：点的电场强度大，即E>E:沿电场线方向电势降低，可以比较 Wc=-re=-r(-gx)=12eV,故D错误故选C 电势高低，根据电场线方向可知中>94：②若电场线的方向向左， 2.C解析：A,a,b两点的电场强度方向不相同，故A错误：B.系统达 则正电荷在b的右侧，所以b点的电场强度大，即E,>E。:沿电场线 到静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，：点的电势等于d点的 方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知>伞，：综 电势，故B情误：C.沿着电场线电势降低，a点的电势大于∫点的电 上，故选A 势，根据E=心可知将一带正电的点电荷从：点移到厂点，电势能减 3.B解析：A根据电势差和电场力做功的公式U"“得：两点间的 小，故C正确：D,沿着电场线电势降低，d点的电势大于∫点的电势. 电势差等于从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与电荷量的 根据E。=可知将一带负电的点电荷从d点移到∫点，电势能增大 比值，故A错误：B.电势差由电场本身决定，与零电势点的选取无 则电场力做负功，故D错误.故选C 关，电势零点的选取是任意的，但是电场中两点间的电势差是确定 3.B解析：A.若图中实线是电场线，则粒子受到的电场力水平向右， 的故B正确：C根据W=心得在两点间移动电荷时，电场力做功的 电子带负电，所以场强的方向水平向左，而沿着电场线方向电势逐渐 参考答案与解析黑白题09 降低，所以b点的电势高于a点的电势，故A错误：B.若图中实线是 动到M点电场力做功更多一些，C错误：D.g,h两点关于PQ连线中 等势线，则电子受到的电场力方向竖直向下，电子的速度方向和电场 点对称，电场强度大小相等，方向相同，g点靠近正电荷，电势大于 力方向成钝角，从：点到b点的过程中电子做减速运动，所以电子在 零，h点靠近负电荷，电势小于零，所以g点电势高于h点电势，D正 点的速率大于在b点的速率，故B正确：C.根据上述分析可知，若 确.故选AD. 电子在：点的速率较大，则图中的实线是等势线，故C错误：D.若实 线是电场线，则电子受到的电场力方向水平向右，若实线是等势线。 侧电子受到的电场力方向竖直向下，前者速度和电场力的夹角为锐 角，后者速度和电场力的方向为钝角，前者电子在：点的电势能大于 在b点的电势能，后者电子在a点的电势能小于在&点的电势能，故 7.D解析：AM点处的等势面比N点处等势面密集，则M点的电场 D错误：故选B. 强度大于N点的电场强度，故A错误：B.电场线与等势面垂直，侧正 4.D解析：A.由等势面作出的电场线如图所示.可知P.Q两点处的电 对N点射人“透镜”电场的正电子受到的电场力的方向不总是指 荷带异种电荷.故A错误：B.分析可知，该电场为等量的异种点电荷 向N点，不会经过V点故B错误：C电场线与等势面垂直，由图中 形成的电场.c点与d点在两点电荷连线的中垂线上，距两点电荷的 对称性及力的合成法则可知，正对小孔CD中心射入“透镜”电场 距离相等，可知两点电荷在：点与d点产生的场强大小相等.根据矢 的正电子受到的电场力的方向与速度方向相同，会沿直线穿出小孔， 量合成可知.c点与d点的电场强度方向相问，均为垂直d向右，故 故C错误：D.电场线与等势面垂直，根据垂直虚线AB射人小孔CD B错误：C.电场线从高电势面指向低电势面，故a点的电势高于b点 的正电子束受到的电场力方向可知，该“透镜”电场对垂直虚线AB 的电势，e,d两点在同一等势面上，则c点的电势等于d点的电势，可 射入小孔CD的正电子束有发散作用.故D正确.故选D. 得9>p,=>96,故C猎误；D.点的电势高于b点的电势，由E。= 压轴挑战 网，可知电子在：点的电势能比在点的电势能小，可得电子的电势 8.(1)V3gR(2)mg5 (3)-mg 能E>E.=E>Em,故D正确放选D 解析：(1)因B,C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做 的总功为零，由几何关系可得：h=Rsin30°=0.5R, 根据动能定理得：mg·0.5R= 1 联立解得：c=√3g (2)因为B,C两点电势相等，电势差Uw=UE,小球从A到C,重力 和电场力做功」 5.D解析：A.电子不一定是从a点运动到b点，故A错误：B.若电子 从点运动到b点，根据动能定理，电场力做正功为W=-= 由动能定理得：mg·2R+9c=2m元， 17V-2eV=15eV,得0=-l5V,即P%-9,=15V,可见相邻的等 势面之间的电势差为5V,因为g,=0,所以©1=-10V,故B错误：C 故ue 由上述知2=一5V,所以电子在等势面2上的电势能为E。=49= (3)因为91<9c,9c=0,所以=2。 5eV,故C错误：D.电子在等势面1上的电势能为El=w=10V. 电子运动中动能和电势能之和不变，为E=E+E,=12V,所以电子 第6节电势差与电场强度的关系 的电势能为-3V时，它的动能为E,=15eV,故D正确.故选D. 白题 基甜过关练 6.AD解析：A.如图所示，根据等量异种电荷电场线分布特点可知.其 1.A解析：A.因为是匀强电场，电场强度E不变，所以由U=Ed可得 中垂面是一个等势面，各点电势相同，在等势面上移动电荷电场力不 沿着电场线方向相等距离上的电势降落一定相等，故A正确：B.在 做功，电势能不变，在该等势面中，到0点距离相等的各点电场强度 相同距离上的两点.电势差大，场强不一定大，只有沿电场线方向相 大小相等，方向均平行于PQ连线.指向负电荷，电子所受电场力与 同距离上的两点，电势差大的其场强才必定大，故B错误：C,此公式 电场线方向相反，在每个位置都是平行于PQ连线，指向正电荷方 只话用于匀强电场，故C错误：D,公式中的d必须是沿电场线方向 向，A正确：B.在“点静止释放一质子，其受到电场力方向一直向右， 的距离，故D错误故选A 质子在P?间会一直加速，不会在g之间往返运动，B错误：C.根据 2.A解析：由图知∠4=37°，根据几何关系，可得AB沿电场线方向的 等量异种电荷等势面分布特点可知，PQ电荷之问的等势面较PQ电 荷连线之外的等势面分布密集一些，则M点电势低于∫点，从©点移 距离为dn=4m×oms37=32m,则有E=。518 4m32x10NC= 必修第三册·JK黑白题10