第一章第5节 电势 电势差(分层作业)物理教科版2019必修第三册
2025-10-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理教科版必修第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 5. 电势 电势差 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 电势能,电势,电势差,等势面 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.66 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-19 |
| 作者 | 墨克 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53527008.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
1.5电势 电势差
目录
【攻核心·技能提升】
1
一、电势 1
二、电势差 4
三、等势面 7
10
14
一、电势
一、单选题
1.下列关于电场的描述,正确的是( )
A.电场中某点的电势有正负,所以电势是矢量
B.电场中某点的电势与零电势点的选取无关
C.同一点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高
D.同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要静电力做的功相同,那么点电荷在两点间的电势能变化量就相等
【答案】D
【详解】A.电场中某点的电势有正负,但是电势是标量,故A错误;
B.电场中某点的电势具有相对性,与零电势点的选取有关,故B错误;
C.同一正点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高,负点电荷则相反,故C错误;
D.电场力做的功等于点电荷电势能的变化量,只要静电力做的功相同,那么点电荷在两点间的电势能变化量就相等,故D正确。
故选D。
2.如图,A、B为一对等量同种电荷连线上的两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为q的正点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C,则该电荷的电势能的变化情况是( )
A.先增大后减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.一直减小
【答案】D
【详解】根据库仑定律可知正点电荷自A沿直线移到B过程中,左边电荷对正点电荷的电场力大,合力方向向右,到达B点时合力为零,所以此过程中电场一直做正功,电势能减小;从B再沿直线移到C时对正点电荷进行受力分析可知,此时两等量同种电荷对正点电荷的库仑力的合力与运动方向一致,得此时电场力仍然做正功,电势能减小。所以整个过程中电势能一直减小。
故选D。
二、多选题
3.如图所示,纸面内固定两个等量异种点电荷,它们之间距离为4R以其连线中点O为圆心,以R为半径画圆,A、B、C、D为圆周上四点,A、B两点在两点电荷连线上,C、D两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是( )
A.A、B两点的电场强度大小相等,C、D两点的电场强度方向相反
B.若自A点由静止释放一电子,将沿AB向右运动
C.A、C之间电势差等于D、B之间电势差
D.将一电子自A沿直线到O再沿直线到C,电势能先增加后不变
【答案】CD
【详解】A.由等量异种点电荷电场的对称性可知A、B两点的电场强度大小相等,C、D两点的电场强度方向相同,故A错误;
B.过AB的电场线是一条直线,方向向右,若自A点由静止释放一电子,将沿AB向左运动,故B错误;
C.由等量异种点电荷电场的对称性可知A、C之间电势差等于D、B之间电势差,故C正确;
D.将一电子自A沿直线到O再沿直线到C,电势一直降低,电场力做负功,电势能一直增大;从O沿直线到C,电势不变,电势能不变,故D正确。
故选CD。
三、填空题
4.如图所示,真空中O点固定有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与a、b连线成60°角,b点的场强大小为Eb,方向与a、b连线成30°。则a、b两点场强Ea:Eb= ;a、b两点电势φa、φb的关系为φa φb(填“<”、“>”、“=”)。
【答案】 3:1 <
【详解】[1]由题目可知,O点固定了一个点电荷,假设ab的长度为L,则Oa的长度为
Ob的长度为
由真空中的点电荷场强公式,代入数据得
解得
[2]由a、b两点的场强方向可知,均指向O点,则O点固定的电荷为负电荷,已知沿电场线方向电势降低,则a点比b点离O点更近,则
四、解答题
5.如图所示,在电场强度大小的水平匀强电场中,有一根长l=15cm的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3g、电荷量的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10m/s2。问:
(1)小球从开始释放到到达最低点B的重力势能、电势能分别变化了多少?
(2)若取A点电势为零,则小球在B点的电势能、B点的电势分别为多少?
【答案】(1),;(2),
【详解】(1)小球从开始释放到到达最低点B的过程中,重力做正功,重力势能的变化量为
电场力做负功,电势能的变化量为
(2)若取A点电势为零,则小球在B点的电势能为
B点的电势为
二、电势差
一、单选题
1.在国际单位制中,电势差的单位是( )
A.N/C B.V/m C.V D.J
【答案】C
【详解】在国际单位制中,电势差的单位是V。
故选C。
2.在电场中,两点间的电势差为两点间的电势差为,则三点电势高低关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知
则
则
故
则
故
故选C。
3.关于电势差UAB和电势、的理解,正确的是( )
A.UAB表示B点相对于A点的电势差,即
B.UAB和UBA是相等的,它们关系有UAB=UBA
C.、都可以有正、负,所以电势是矢量
D.零电势点的规定是任意的,但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点
【答案】D
【详解】A.UAB表示A点相对于B点的电势差
A错误;
B.UBA表示B点相对于A点的电势差
故
B错误;
C.电势是标量,正负号是相对于零电势点而言的,正号表示高于零电势点,负号表示低于零电势点,C错误;
D.零电势点理论上是可以任意选取的,但通常取无穷远处或大地为零电势点,D正确;
故选D。
二、多选题
4.关于电势差和电势、的理解,正确的是( )
A.说明,两点间电势差与成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
B.UAB和UBA是不同的,它们的关系:
C.、都有正负,所以电势是矢量
D.若,则
【答案】BD
【详解】A.电势差由电场本身决定,与电场力做功、移动电荷的电荷量均无关,故A错误;
B.因为
,
所以
故B正确;
C.电势的正负不表示方向,电势是标量,故C错误;
D.因为
若,则
故D正确。
故选BD。
三、解答题
5.在某电场中,把带电量的点电荷由A点移动到B点,电场力所做的功为,A、B两点间的电势差是多大?B、A两点间的电势差是多大?
【答案】-20V,20V
【详解】A、B两点间的电势差
根据电势差和电势之间的关系UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,得
UBA=-UAB=20V
四、知识点填空题
一、电势差
6.若选择不同的位置作为零电势点,电场中某点电势的数值会改变,但电场中某两点之间电势的差值会变化吗?
7.某个电荷在确定的电场中从点移动到点,影响静电力做功的因素是点和点的电势,还是、两点之间的电势的差值?
8.概念:在电场中,两点之间电势的差值叫作 ,也叫作 。
9.表达式:设电场中点的电势为,点的电势为,则它们之间的电势差可以表示为 , 。
10.静电力做的功与电势差的关系为 ,即 。
【答案】6.不变 7.影响静电力做功的因素是、两点之间的电势的差值 8. 电势差 电压 9. 10.
【解析】6.电场中两点的相对位置不变,则电势差不变,与零点时点无关。
7.电势决定电势能大小,静电力做功受电势差影响。
8.在电场中,两点之间电势的差值叫作电势差,也叫作电压。
9.电势差为
,
10.静电力做的功与电势差的关系为
即
三、等势面
一、单选题
1.避雷针可通过尖端放电中和空气中的电荷,进而使高大建筑有效避免雷击。下图为雷雨前夕某避雷针附近电场的等势面,下列说法正确的是( )
A.此时避雷针带正电
B.A、B两点场强大小相等, 方向相同
C.若正电荷从A移动到C点, 该过程电场力做负功
D.负电荷在A点处具有的电势能比在C 点时的大
【答案】A
【详解】A.电场强度的方向由高电势指向低电势,故避雷针带正电,A正确;
B.根据电场线与等势面垂直,结合电场线疏密程度和对称性可知A、B两点的场强大小相同,但是方向不同,B错误;
C.由
可知正电荷从A移动到C点, 该过程电场力做正功,C错误;
D.负电荷在电势低的地方电势能大,因为,故负电荷在C处电势大,D错误。
故选A。
2.空间P、Q两点处固定等量异种点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,设无穷远处电势为0,则( )
A.c点的电势大于0
B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a点移动到c点电势能增加
【答案】D
【详解】A.由题意可知,题图是等量异种点电荷产生电场的等势线分布图,其中Q点处为正电荷,则有P点处为负点电荷,中垂线是等势线,设无穷远处电势是0,中垂线的电势也是0,可知中垂线的右侧电势是负值,因此c点的电势小于0,A错误;
B.由等势线的疏密表示电场强度的大小,又等势线与电场线垂直,因此a点和b点的电场强度大小相同,方向不同,B错误;
C.中垂线的左侧电势是正值,右侧电势是负值,因此b点的电势高于d点的电势,C错误;
D.负电荷从a点移动到c点,可知从高电势移动到低电势,电场力做负功,负电荷的电势能增加,D正确。
故选D。
3.如图所示,真空中M、N处分别放置两等量异种电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,d点和e点位于a等势线上,f点位于c等势线上,df平行于MN。以下说法正确的是( )
A.d点的电势等于f点的电势
B.d点的电势与e点的电势相等
C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点,则静电力先做正功、后做负功
D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点,试探电荷的电势能增加
【答案】B
【详解】A.电场线从M指向N,而沿电场方向电势降低,所以d点的电势高于f点的电势,选项A错误;
B.d点和e点在同一条等势线上,所以两点电势相等,选项B正确;
C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点,静电力方向与运动方向夹角为钝角,所以静电力一直做负功,选项C错误;
D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点,由于d、e两点的电势相等,则电势先升高后降低,正电荷的电势能先增加后减小,选项D错误。
故选B。
二、解答题
地图中常用等高线来表示地势的高低。与此相似,在电场的图示中,常用等势面来表示电势的高低。下图是两种电场的等势面和电场线。每幅图中,两个相邻的等势面间的电势差是相等的。
4.为什么等势面一定跟电场线垂直?在同一等势面上任意两点间移动电荷时,静电力做功有什么特点?
5.等势面和电场线都可以用来描绘电场,请分析等势面如何描述电场的强弱和方向?
【答案】4.见解析 5.见解析
【解析】4.反证法:假如电场线与等势面不垂直,电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,电荷的电势能就要发生变化,这与这个面是等势面相矛盾。在同一等势面上移动电荷时,静电力不做功。
5.等差等势面密的地方,电场较强;等差等势面疏的地方,电场较弱;等差等势面均匀分布的电场是匀强电场;由等差等势面的疏密可以定性确定电场的强弱。由于沿着电场线的方向,电势越来越低,所以电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
一、单选题
(22-23高二上·北京东城·期中)电场是一类特殊的物质,电荷可以“感受”到电场的存在。图为描述某静电场的电场线,、是同一条电场线上的三个不同的点,其中点的电场强度大小为、电势为点的电场强度大小为、电势为点的电场强度大小为、电势为。
1.关于、、三点电场强度大小,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
2.关于、、三点电势的高低,下列判断正确的是图( )
A. B.
C. D.
3.将一倍正电的试探电荷,由点移动到点的过程中,其电势能( )
A.越来越大 B.越来越小
C.保持不变 D.先减小,再增大
【答案】1.C 2.A 3.A
【解析】1.电场线的疏密程度反应电场的强弱,由图可知
故选C。
2.沿着电场线的方向电势降低,所以
故选A。
3.正电荷所受电场力与电场方向相同,由c点移动到a点的过程中,电场力做负功,电势能增加。
故选A。
4.(24-25高一下·江苏盐城·期中)在x轴上有两个点电荷,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是
A.、处电场方向相同
B.处的电场强度比处的大
C.带正电的试探电荷在处的电势能小于在处的电势能
D.带正电的试探电荷沿x轴从处移动到处,电场力先做负功后做正功
【答案】B
【详解】A.电场强度E与电势的关系为
即电场强度等于电势沿x轴方向变化率的负值。在图像中,某点切线的斜率表示该点的电场强度。由图像可知,处切线斜率为负,处切线斜率为正,所以处与处电场强度方向相反,故A错误;
B.图像切线斜率的绝对值表示电场强度大小,处图像切线斜率绝对值大于处图像切线斜率绝对值,所以处的电场强度比处的大,故B正确;
C.质子带正电,根据电势能为电荷量
电势越高,质子的电势能越大,因为,所以质子在处的电势能大于在处的电势能,故C错误;
D.质子从处移动到处,电势能先减小后增大,根据电场力做功与电势能变化的关系,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大,所以电场力先做正功后做负功,故D错误。
故选B。
5.(24-25高一下·江苏徐州·期末)图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸极接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是( )
A.a点的电势比b点的低 B.a点的电场强度比b点的大
C.液滴在a点的加速度比在b点的小 D.液滴在a点的电势能比在b点的小
【答案】B
【详解】A.电场的方向由发射极指向吸极,沿电场线电势逐渐降低,可知a点的电势比b点的高,故A错误;
BC.因a点的等势面较b点密集,可知a点的场强大于b点场强,则液滴在a点的加速度比在b点的大,故B正确,C错误;
D.液滴带正电,a点的电势比b点的高,则液滴在a点的电势能比在b点的大,故D错误。
故选B。
6.(24-25高一下·山东滨州·期末)在x轴上的A、B两点分别固定一个点电荷,x轴上各点的电场强度E随位置x变化的关系图像如图。图线关于E轴对称,A、B两点和C、D两点均关于O点对称,x轴的正方向为电场强度E的正方向。下列说法正确的是( )
A.A、B两点固定的是等量同种点电荷 B.由A点到B点,电场强度先增大后减小
C.由A点到B点,电势逐渐升高 D.电势差
【答案】C
【详解】A.由图像的对称性和场强的正负及大小的变化情况可判断B处固定的是正点电荷,A处固定的是负点电荷,为等量异种电荷。故A错;
B.由图像可知由A点到B点,电场强度先减小后增大。故B错;
CD.AB之间场强方向均沿x轴负向,因沿电场线方向电势逐渐降落,所以由A点到B点,电势逐渐升高,且,,则。故C正确,D错误。
故选C。
7.(24-25高一下·江苏南京·期末)某静电场电势φ在x轴上分布如图所示,图线关于φ轴对称,M、P、N是x轴上的三点,OM=ON。一带电粒子仅在电场力作用下从M点静止释放后向+x方向运动,则下列说法正确的是( )
A.M点电场强度方向沿+x方向
B.P点的电场强度小于N点的电场强度
C.该粒子在M点的电势能小于在P点的电势能
D.该粒子将在MN之间做往复运动
【答案】D
【详解】A.顺着电场线的方向电势降低,所以在x负半轴上的电场线方向沿−x方向,而电场线的切线方向为该点的场强方向,所以M点电场强度方向沿−x方向,故A错误;
B.根据φ−x图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小,由图像可以看出,P点处图像的斜率的绝对值大于N点处图像的斜率的绝对值,所以P点的电场强度大于N点的电场强度,故B错误;
C.粒子从M点运动到P点,电场力做正功,根据电场力做功与电势能变化间的关系可知,电场力做正功,电势能减小,所以该粒子在M点的电势能大于在P点的电势能,故C错误;
D.因为图线关于φ轴对称,OM=ON,粒子从M点静止释放后向+x方向运动,先做加速运动,过原点O后,再做减速运动,运动到N点时,根据对称性,其速度减为0,然后反向运动,所以该粒子将在MN之间做往复运动,故D正确。
故选D。
二、多选题
8.(24-25高三下·云南·期中)如图所示,圆周上有A、B、C、D四个点,AD为圆的直径,,OC为AB的中垂线,A、B两点固定有等量异号点电荷,带电量分别为和。下列说法正确的是( )
A.C点电势高于O点电势
B.O点电势高于D点电势
C.C点的电场强度等于O点的电场强度
D.O点的电场强度大于D点的电场强度
【答案】BD
【详解】A.OC为等势线,O、C两点电势相同,故A错误;
B.如果以无穷远处电势为零,可知O点电势为零,而D点电势小于零,故B正确;
C.根据电场线分布情况可知C点的电场强度大于O点电场强度,故C错误;
D.从O点沿直线到D点,正电荷和负电荷产生的电场强度均不断减小,且它们之间的夹角越来越大,故电场强度不断减小,故D正确。
故选BD。
一、单选题
1.(2025·全国卷·高考真题)匀强电场中,一带正电的点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度开始运动,则运动过程中,其( )
A.所处位置的电势一定不断降低 B.所处位置的电势一定不断升高
C.轨迹可能是与电场线平行的直线 D.轨迹可能是与电场线垂直的直线
【答案】C
【详解】在匀强电场中,带正电的点电荷所受电场力恒定,方向与电场线方向一致,加速度恒定。分析各选项:
A.若初速度方向与电场力方向相反(如初速度向左,电场力向右),电荷会先减速至零再反向加速。在减速阶段,电荷沿电场线反方向运动,电势升高。因此电势不一定一直降低,故A错误;
B.若初速度方向与电场力方向相同(如初速度向右,电场力向右),电荷将一直加速,电势不断降低,因此电势不一定升高,故B错误;
C.若初速度方向与电场力方向共线(同向或反向),电荷将做匀变速直线运动,轨迹与电场线平行,故C正确;
D.若轨迹与电场线垂直,则电荷初速度方向与电场力方向垂直。但电场力大小方向恒定,此时电荷将做类平抛运动,轨迹是曲线,故D错误。
故选C。
2.(2025·甘肃·高考真题)如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小
C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功
【答案】D
【详解】A.MN两点电势相等,电场线由上到下,NP在同一电场线上,沿电场线电势逐渐降低,可知N点电势高于P点,可知M点电势高于P点,选项A错误;
B.M点电场线分布比N点密集,可知M点电场强度比N点大,选项B错误;
CD.负电荷从M点运动到P点,电势能增加,则电场力做负功,动能减小,速度减小,选项C错误,D正确;
故选D。
3.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,是同一等高线上两点,分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则( )
A.小球沿运动的加速度比沿的大
B.小球分别运动到点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
【答案】D
【详解】A.等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律可得(为坡面与水平面夹角),MB对应的等高线更密集,坡面更陡,小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运动时加速度大,A错误;
B.A、B在同一等高线,小球下落高度相同,根据机械能守恒,运动到A、B点时速度大小相同,B错误;
C.等势线越密集,电场强度越大,B处等势线更密集,A点电场强度比B点小,C错误;
D.等势线越密集,电势降落越快,右侧等势线更密集,右侧电势比左侧降落得快,D正确。
故选D。
4.(2025·河南·高考真题)如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点的平均值,可知ac中点d的电势与b点相同,bd的连线为该匀强电场的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势,故电场线沿ac方向且由a指向c,C选项正确。
故选C。
5.(2025·河北·高考真题)《汉书》记载“姑句家矛端生火”,表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图,则四点中电势最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】D
【详解】根据电场线的性质:沿电场线方向,电势逐渐降低。观察图中电场线,可判断电场线方向(假设从电势高处指向低处)。比较a、b、c、d四点,d点位于电场线“上游”,沿电场线方向电势依次降低,即d点电势高于c点,c点高于b点,b点高于a点。因此电势最高的是d点。
故选D。
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1.5电势 电势差
目录
【攻核心·技能提升】
1
一、电势 1
二、电势差 2
三、等势面 4
5
8
一、电势
一、单选题
1.下列关于电场的描述,正确的是( )
A.电场中某点的电势有正负,所以电势是矢量
B.电场中某点的电势与零电势点的选取无关
C.同一点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高
D.同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要静电力做的功相同,那么点电荷在两点间的电势能变化量就相等
2.如图,A、B为一对等量同种电荷连线上的两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为q的正点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C,则该电荷的电势能的变化情况是( )
A.先增大后减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.一直减小
二、多选题
3.如图所示,纸面内固定两个等量异种点电荷,它们之间距离为4R以其连线中点O为圆心,以R为半径画圆,A、B、C、D为圆周上四点,A、B两点在两点电荷连线上,C、D两点在两点电荷连线的中垂线上。下列判断正确的是( )
A.A、B两点的电场强度大小相等,C、D两点的电场强度方向相反
B.若自A点由静止释放一电子,将沿AB向右运动
C.A、C之间电势差等于D、B之间电势差
D.将一电子自A沿直线到O再沿直线到C,电势能先增加后不变
三、填空题
4.如图所示,真空中O点固定有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与a、b连线成60°角,b点的场强大小为Eb,方向与a、b连线成30°。则a、b两点场强Ea:Eb= ;a、b两点电势φa、φb的关系为φa φb(填“<”、“>”、“=”)。
四、解答题
5.如图所示,在电场强度大小的水平匀强电场中,有一根长l=15cm的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3g、电荷量的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10m/s2。问:
(1)小球从开始释放到到达最低点B的重力势能、电势能分别变化了多少?
(2)若取A点电势为零,则小球在B点的电势能、B点的电势分别为多少?
二、电势差
一、单选题
1.在国际单位制中,电势差的单位是( )
A.N/C B.V/m C.V D.J
2.在电场中,两点间的电势差为两点间的电势差为,则三点电势高低关系为( )
A. B. C. D.
3.关于电势差UAB和电势、的理解,正确的是( )
A.UAB表示B点相对于A点的电势差,即
B.UAB和UBA是相等的,它们关系有UAB=UBA
C.、都可以有正、负,所以电势是矢量
D.零电势点的规定是任意的,但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点
二、多选题
4.关于电势差和电势、的理解,正确的是( )
A.说明,两点间电势差与成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
B.UAB和UBA是不同的,它们的关系:
C.、都有正负,所以电势是矢量
D.若,则
三、解答题
5.在某电场中,把带电量的点电荷由A点移动到B点,电场力所做的功为,A、B两点间的电势差是多大?B、A两点间的电势差是多大?
四、知识点填空题
一、电势差
6.若选择不同的位置作为零电势点,电场中某点电势的数值会改变,但电场中某两点之间电势的差值会变化吗?
7.某个电荷在确定的电场中从点移动到点,影响静电力做功的因素是点和点的电势,还是、两点之间的电势的差值?
8.概念:在电场中,两点之间电势的差值叫作 ,也叫作 。
9.表达式:设电场中点的电势为,点的电势为,则它们之间的电势差可以表示为 , 。
10.静电力做的功与电势差的关系为 ,即 。
三、等势面
一、单选题
1.避雷针可通过尖端放电中和空气中的电荷,进而使高大建筑有效避免雷击。下图为雷雨前夕某避雷针附近电场的等势面,下列说法正确的是( )
A.此时避雷针带正电
B.A、B两点场强大小相等, 方向相同
C.若正电荷从A移动到C点, 该过程电场力做负功
D.负电荷在A点处具有的电势能比在C 点时的大
2.空间P、Q两点处固定等量异种点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,设无穷远处电势为0,则( )
A.c点的电势大于0
B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a点移动到c点电势能增加
3.如图所示,真空中M、N处分别放置两等量异种电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,d点和e点位于a等势线上,f点位于c等势线上,df平行于MN。以下说法正确的是( )
A.d点的电势等于f点的电势
B.d点的电势与e点的电势相等
C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点,则静电力先做正功、后做负功
D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点,试探电荷的电势能增加
二、解答题
地图中常用等高线来表示地势的高低。与此相似,在电场的图示中,常用等势面来表示电势的高低。下图是两种电场的等势面和电场线。每幅图中,两个相邻的等势面间的电势差是相等的。
4.为什么等势面一定跟电场线垂直?在同一等势面上任意两点间移动电荷时,静电力做功有什么特点?
5.等势面和电场线都可以用来描绘电场,请分析等势面如何描述电场的强弱和方向?
一、单选题
(22-23高二上·北京东城·期中)电场是一类特殊的物质,电荷可以“感受”到电场的存在。图为描述某静电场的电场线,、是同一条电场线上的三个不同的点,其中点的电场强度大小为、电势为点的电场强度大小为、电势为点的电场强度大小为、电势为。
1.关于、、三点电场强度大小,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
2.关于、、三点电势的高低,下列判断正确的是图( )
A. B.
C. D.
3.将一倍正电的试探电荷,由点移动到点的过程中,其电势能( )
A.越来越大 B.越来越小
C.保持不变 D.先减小,再增大
4.(24-25高一下·江苏盐城·期中)在x轴上有两个点电荷,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是
A.、处电场方向相同
B.处的电场强度比处的大
C.带正电的试探电荷在处的电势能小于在处的电势能
D.带正电的试探电荷沿x轴从处移动到处,电场力先做负功后做正功
5.(24-25高一下·江苏徐州·期末)图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸极接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是( )
A.a点的电势比b点的低 B.a点的电场强度比b点的大
C.液滴在a点的加速度比在b点的小 D.液滴在a点的电势能比在b点的小
6.(24-25高一下·山东滨州·期末)在x轴上的A、B两点分别固定一个点电荷,x轴上各点的电场强度E随位置x变化的关系图像如图。图线关于E轴对称,A、B两点和C、D两点均关于O点对称,x轴的正方向为电场强度E的正方向。下列说法正确的是( )
A.A、B两点固定的是等量同种点电荷 B.由A点到B点,电场强度先增大后减小
C.由A点到B点,电势逐渐升高 D.电势差
7.(24-25高一下·江苏南京·期末)某静电场电势φ在x轴上分布如图所示,图线关于φ轴对称,M、P、N是x轴上的三点,OM=ON。一带电粒子仅在电场力作用下从M点静止释放后向+x方向运动,则下列说法正确的是( )
A.M点电场强度方向沿+x方向
B.P点的电场强度小于N点的电场强度
C.该粒子在M点的电势能小于在P点的电势能
D.该粒子将在MN之间做往复运动
二、多选题
8.(24-25高三下·云南·期中)如图所示,圆周上有A、B、C、D四个点,AD为圆的直径,,OC为AB的中垂线,A、B两点固定有等量异号点电荷,带电量分别为和。下列说法正确的是( )
A.C点电势高于O点电势
B.O点电势高于D点电势
C.C点的电场强度等于O点的电场强度
D.O点的电场强度大于D点的电场强度
一、单选题
1.(2025·全国卷·高考真题)匀强电场中,一带正电的点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度开始运动,则运动过程中,其( )
A.所处位置的电势一定不断降低 B.所处位置的电势一定不断升高
C.轨迹可能是与电场线平行的直线 D.轨迹可能是与电场线垂直的直线
2.(2025·甘肃·高考真题)如图,两极板不平行的电容器与直流电源相连,极板间形成非匀强电场,实线为电场线,虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上,N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比P点的低 B.M点的电场强度比N点的小
C.负电荷从M点运动到P点,速度增大 D.负电荷从M点运动到P点,电场力做负功
3.(2025·北京·高考真题)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,是同一等高线上两点,分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则( )
A.小球沿运动的加速度比沿的大
B.小球分别运动到点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
4.(2025·河南·高考真题)如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为;a、b、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·河北·高考真题)《汉书》记载“姑句家矛端生火”,表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图,则四点中电势最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
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