课时分层检测(7)电势差-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第三册同步辅导与测试(人教版)

10.解析(1)a接正极，b接负极. (2)金腐管与金属丝之间形成电场，由于煤粉吸附电子带电，故 在静电力作用下向电极运动，并吸附在电极上. (3)设一天回收煤粉的质量为m,管内表面积S=2πrL, 则m D5·4-3.5×101×2X3.14×3X50×86400428.5L 1000 1000 答案(1)a接正极，b接负极(2)见解析 (3)28.5t 11,B[在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电 压，金腐丝附近空气发生电离，这是将空气电离的现象，A错误： 文件反射的强光使鼓体上部分()P℃变成导体，将电荷导走，有字 的部分则仍是绝缘体，保留电荷，这是局部导电现象，B正确；鼓 体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电 部位，这是异种电荷相互吸引现象，C错误：鼓体继续转动经过复 印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上，这是异种电荷相互 吸引现象，D错误，] 课时分层检测（六） 1.C[静电力做功只与起始和终止位置有关，与路径无关，因此选 项C正确.] 2.B[静电力做功与路径无关，只和始、末位置有关，从B点到C点 静电力不做功，故静电力做功为W=gE×4d=4gEd,选项B 正确，门 3.A[由正电荷周围电场线的特点可知E1>E2,由沿电场线方向 电势逐渐降低可知9>，选项A正确.门 4.D[电场线的疏密反映电场强度的大小，B,点的电场线较A点密 集，则E4<EB,沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知B点电势 高于A点，电子带负电，负电荷在电势高处的电势能较小，则 E4>EB,故选D.] 5.C[十g绕过)点垂直于杆的轴线转过180°，静电力水平向右， 静电力做正功，静电力做的功为W1=gE,一q绕过O点垂直于杆 的轴线转过180°，静电力水平向左，静电力做正功，静电力做的功 为W2=qE1,在此转动过程中静电力做的功为W=W1十Wg =2gE1.」 6.解析因无穷远处电势为零，故E4=2.0×10-8J PA E4=-2V 又Ep4-EpB=1.0X10-8J 故E=1.0X10J,9%-E型=-1V. 答案-2V-1V 7,AC[电子受到点电荷的静电力，当电子由M点向P点运动时， 二者距离减小，静电力做正功，故电势能减小，又由动能定理，知 动能增大，即速率增大：当电子由P点向N,点运动时，电势能增 大，动能减小，速率减小，故A、C正确，B、D错误.] 8.BCD[由分析可知，负电荷从A至B做减速运动，则负电荷所受 静电力的方向为B→A,电场E的方向应为A→B,所以PA>B, E4<EpB,选项B、C正确；由于只有一条电场线，不知道电场的具 体分布，所以无法判断A、B两，点电场强度的大小，选项A错误： 负电荷再回到A点时，其电势能不变，动能也不变，所以？与”。 大小相等，选项D正确.] 9.BD[由题意知，O点的场强E。=0,则知在两点电荷连线上O点 左侧的电场方向向右，)点右侧的电场方向向左，可以判定，、( 点电势高于)点，因O点与b点间的电场强度斜向上，所以O点 电势高于b点，则b点电势低于c点，A错误，B正确；由以上分析 知，a点的电势高于b点，试探电荷（带负电）在a点的电势能比在 b点的小，C错误：同理可知，c点电势高于d点，试探电荷（带负 电)在c点的电势能小于在d点的电势能，D正确.] 10.A[根据给出的E-x图像可知，在a处的点电荷为正电荷，在b 处的点电荷为负电荷，根据点电荷产生的电场强度E=及电 场的叠加可知，c、d两处场强相同，电场方向由c指向d,故c,点 电势高，故A正确，B、C、D错误.] 1.ABD[根据静电力微功可知一W=q(0一阳)，解得阳= 9 选项A正确：B、C两，点到A点的距高相等，这两点电势相等，Q 从C点移到B点的过程中，静电力做功为0，选项B正确：根据对 称和电势叠加可知，A、B两点固定电荷量均为十g的电荷后，C 点电势为90=2ga=2Y,带电荷量为-2g的点电荷Q2在C 点的电势能为Ec=(一2q)X2=一4W,选项D正确：Q2从无 穷远处移到C点的过程中，静电力做的功为0一E=4W,选项 C错误.] 21 12.解析(1)开始时A、B均处于静止状态，以A、B整体为研究对 象，根据共，点力平衡条件可得 mug十mAg=k99c 72 代入数据可得l=2m. (2)当撒去A后，B在库仑力和重力的作用下向上做加速运动， 当库仑力和重力相等时，速度最大，此时有 k uge 解得此时B、C间的距离1'=3m. (3)从B开始运动到速度景大的过程中，对B,运用动能定理可得 W年一mEg(L'-1)=2mm 代入教据可得库仑力做功W=3.36J,静电力做正功，电势能 减少，故系统电势能的变化量 △E,=-W=-3.36J,即减小了3.36J. 答案(1)2m(2)3m(3)-3.36J 课时分层检测（七） 1.B[根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电 荷从一，点移到另一点时静电力所做的功，仅由电场及两点的位置 决定，与移动电荷的电荷量及做功的多少无关，故B正确，] 2,A。[依题意，一9的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的 A点时，静电力做的功为W,则电荷的电势能减少W,无限远处电 荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为E4=一W,A到无限 远的电势差为UA=一UA= W=W,故A正确.] q 3.B[UAD=9A-p=-40V-(-10)V=-30V,所以WAD= qUD=1.6×10-×(-30)J=-4.8×10-8J,故B正确.] 4,C[电场强度的方向与电子运动路径无关，A错误：U= W 5 eV =一5V,B错误：静电力做5eV的正功，电子的电势能减少 5eV,C正确，D错误.] 5.D[在c、d、e、f四点中，f点所处的等差等势面最密集，所以电 场线也密集，则f点的电场强度最大，故A错误；f点电势最低， 若将某电子由c移到f,其电势能将增大，故B错误：电场方向由c 等势面指向f等势面，则将某电子在d点由静止释放，它会向c,点 所在等势面运动，故C错误：因B供电线的电势高于A供电线的 电势，故在c、d,f四点中c点的电势最高，故D正确.] 6.BC[该点电荷形成的电场过M、N 两点的等势面如图所示，距P越近， 电场强度越大，沿MN边，从M点到 N点，与P点的距离先变小后变大， 电场强度先增大后减小，A错误：沿电 场线方向电势降低，沿MN边，从M 点到N点，电势先升高后降低，B正 确：M点电势高于N点电势，根据E =qp知，正电荷在M点的电势能大 于在N点的电势能，C正确：将正电荷从M点移动到N点，即从 高电势移动到低电势，静电力所做的总功为正，D错误.] 7,B[根据等量异种点电荷周围的电场特点，可知(OC所在的直线 为等势线，E点电势高于D点电势.故可知UE<U加，两次移动 点电荷的过程中，静电力都做正功.根据W=gU,可知W1>W2, 故选项B正确.] 8.D[a处电场线较b处密集，a处的电场强度大于b处的电场强 度，故A错误：a、b两点在同一等势面上，c、b两点间的电势差等 于c,a两点间的电势差，故B错误；电子在c处具有的电势能为 20eV,故C错误：电子在d处由静止释放，运动至c点对应等 势线时，电场力做功2eV,电子的电势能减少2eV,动能增加 2eV,故D正确. 9.解析(1)正电荷从a移到b,静电力做正功，由W1=gU可得 W U= 代入数据得U=6V 由W2=gUk代入数据得U=一10V. 若b点的电势为零，由Uk=P%一g得 9=10V 电荷在c点的电势能为Ex=g9=2×101J. (2)a,c之间的电势差 U=U+U:=6 V+(-10 V)=-4V 故Wm=gU=-1×10-8X(-4)J=4X10-8J. 答案(1)10V2×10-?J(2)4×108J 8 10,AC[设ab边与()a夹角为6，圈半径为R,由牛顿第二定律可得 qEcos 0-ma 根据运动学公式，有2Rcos0=之a 联立，可得=√9E 4mR 易知带电小球沿不同绝缘槽运动，所需时间相同，即t1=t2=t3, 故A正确： 小球分别到b、c、d时的过程中，静电力做功关系为W山<W, Wd,又根据动能定理W-Ek, 易知Ekl<Ee<Eka, 则1<2<3，故B错误； 沿电场线方向，电势逐渐降低，依题意小球带正电可得>> 93·且91一92>92-9 根据Ep=q9 依题意小球带正电可得Ep1>Ep2>Ep,故C正确：U1=P1一P2, U2=P-93 故U1>U2,故D错误.] 11.ABC[在绝缘细图环的上半圈P处，任取 十 一小段，可看成点电荷，其在a点产生的场 强为E1,在关于细圆环水平直径对称的下 年圈Q处再取一小段，其在a点产生的场0的E 强为E2,由对称性可知，E、E,的合场强竖E2 直向下，如图所示，即上半图和下半图在a 点产生的合场强一定竖直向下，同理可知，在b点场强方向也竖 直向下，大小与a点处相等，A正确：同理可分析a、b所在的直径 上各，点场强均竖直向下，故口、b两点在同一条等势线上，电势相 等，B正确：由微元法和对称性可知，c、d两点场强相等，方向竖 直向下，C正确：电场由c到d,c点电势高于d点电势，D错误.] 课时分层检测（八） 1.B[公式UA拙=Ed中的d是沿电场强度的方向上两，点间的距 离，A错误：沿电场线方向上，相同距离上电势降落相等，B正确： 在匀强电场中，沿不同方向电势均可减小，但沿电场强度方向电 势降落最快，C、D错误， 2.C[A,B两点沿电场线方向的距离d=lc0s60°=0.1×7m= 0.05m,B点电势低于A点电势：U4=-Ed=-100×0.05V= -5V,C正确.] 3.A[匀强电场中，在同一方向上每前进相同的距离，电势的改变 量相等，故9：一u=%一9，代入数据有2V一u=5V-9V,解 得9u=6V,故A正确.] 4.B[电场强度E号三100V/m,电场强度的方向垂直于等势 指向电势降落的方向，即水平向左，选项B正确，] 5.解析(1)电势能增加多少，静电力就做多少负功，故静电力对电 荷做了一0.1J的功， (2)U4B= -0.1 0 2×10V=5000V. 尚U=.得E号-可=5X10Vym UAB d 答案(1)-0.1J(2)5000V(3)5×105V/m 6.CD[物体做曲线运动时，合力方向指向轨迹的凹侧，说明粒子带 正电，A错误：由库仑定律F=k坠知离圆心越远，粒子所受的 力越小，B错误：粒子从b点到c点过程中，静电力做正功，电势能 减小，C正确；点电荷的等势面与虚线重合，依题意得U>U,又 静电力做功W=gU,则W山>Wk,由动能定理得粒子由a点到b 点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，D正确.] 7.ABC[如图所示，在a、c连线上，确定一 y/em b点，其电势为20V,将b、b连线，bb即为 646 等势线，那么电场线应垂直于bb,再依据 4 沿着电场线方向电势降低，可知电场线方 向如图所示，根据9一9。=P%一P0,P。= 2E, b 18V、%=20V、g=26V,解得原点处的02468xm Ug,依据几 电势0=12V,故A正确：因为是匀强电场，则有E- 23 何关系，则d=cXc三6X6 66' cm=3√2cm,因此电场强度大 √62+6 小为E=262四v/cm=反V/cm,故B正确；因U=9-% 3√2 18V-20V=一2V,电子从a点到b点静电力做的功为W=gU =2eV,因静电力做正功，则电势能减少，那么电子在a点的电势 能比在b点的电势能高2eV,故C正确：同理，b、c间的电势差U =P6一g=20V-26V=-6V,电子从b点运动到c点，静电力 做正功，W=qUk=6eV,故D错误.] 8.B[在匀强电场中，由U一Ed可知沿着同一方向（非等势面上）， 每前进相同的距离，电势的降低相等；根据几何知识可知AB= CD,且AB∥CD,说明AB间的电势差等于CD间的电势差.故 PA一P=Pp一9，代入数据，解得=3V,即C点的电势为3V, 可知AC为等势面，电场强度方向与等势面垂直，从高电势到低电 势，即由D指向B,根据U=Ed,可得电场强度大小为E=U他 2 8-（-2)v/m=5V/m,故B正确.] 2×1 9,解析(1)U6==30X10 95.0X100V=60V. (2)正电荷q从a到b和从a到c,静电力做功相等，由W=qU知， U=U。,所以b、c处在同一个等势面上，根据电场线与等势面垂 直知，电场强度沿ac方向向右. 由E-号得 U 60 E=abcos37-20x10×0.8V/m=375V/m 答案(1)60V(2)375V/m方向沿ac向右 10.C[沿电场线的方向电势逐渐降低，A、B错误：在匀强电场中电 势与场强的关系为U=Ed,呈线性关系，C正确，D错误.] 11.解析(1)负电荷q由A点匀速运动到B点，说明负电荷q受到 的静电力与力F大小相等，方向相反，故电场线方向与力F方向 相同，等势线垂直于该点的电场线 (2)负电荷由A,点运动到B点的过程中，静 -60V 电力所做的功为 W=gE·ABcos0=-F·ABcos0 100V =-1.5×10-1×0.4×0.8J=-4.8× 10-5】 根据功能关系可知，电势能将增加 4.8×10-5J 根据W=q(9A一)得，B点电势为 BPA W=一60V. 答案(1)见解析(2)4.8×10-5J-60V 课时分层检测（九） 1.BD[由题图乙知，粒子由a→b减速运动，b→c加速运动，在b点 所受合力为零，因Q1带负电，可判断Q2一定带正电，选项A错误； 由点电荷产生的电场的电场强度公式知kQ=k,因1>2，所 以Q1>Q2,选项B正确：速度一时间图像的斜率表示加速度，由 题图乙知，粒子在b点的加速度为0，故受到的静电力为0，b点的 电场强度为0，选项C错误；、b间的电场强度方向向右，b、c间的 电场强度方向向左，带负电的粒子在、b间受静电力方向向左，在 b、c间受静电力方向向右，该粒子在由a点运动到c点的过程中， 静电力先做负功，后做正功，粒子的电势能先增大后减小，选项D 正确.门 2.D「带电粒子由P点运动到Q点，克服静电力做功，即静电力做 负功，所以电势能增加，再由动能定理可知动能减少，由于条件不 足，不能确定电势和场强的大小关系，故选D.] 3.BCD[因电场线与等势面相互垂直，且由高电 势指向低电势，故电场线如图所示，由粒子运动 的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方 向，故粒子带正电，故A错误；若粒子从P到Q, 静电力做负功，粒子动能减少，电势能增加，故粒 子在P点的动能大于在Q点的动能，粒子在P ABC 点的电势能小于在Q点的电势能，同理，粒子从Q到P亦可得出 同样的结论，故B、C正确：因Q点处的等势面密集，故Q点的电 场强度大，故粒子在Q点受到的静电力大于在P点受到的静电 力，粒子在Q,点的加速度大于在P,点的加速度，故D正确.] 9班级 姓名 得分 课时分层检测（七） 电势差 4.在静电场中，一个电子由a点移到b点时静 基础达标练。… 电力做功为5eV(1eV=1.60×10-19J),则 1.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是： 以下说法中正确的是 () ( ) A.电场强度的方向一定由b沿直线指向a A.电势差的定义式UAB= 出，说明两点间 B.a、b两点间的电势差Ub=5V C.电子的电势能减少5eV 的电势差UAB与静电力做功WB成正 D.电子的电势能减少5J 比，与移动电荷的电荷量q成反比 :5.随着我国国民经济的高速发展，对电力的需 B.A、B两点间的电势差UAB与移动电荷的： 求越来越多，而清洁能源发电一般在偏远地 电荷量g无关 区，这需要远距离高压输电，为了不影响人 C.把负电荷从A点移到B点静电力做正： 们的生产生活，电路维护时需要带电作业 功，则有UAB>0 为了保障电工安全，电工要穿上用金属丝线 D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把： 编织的衣服和手套，如图甲所示.图乙中电 正电荷q从A点移动到B点时静电力做： 工站在高压直流输电线的A供电线上作业， 的功 其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高 2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个 于A供电线的电势.虚线表示电工周围某一 电荷量为一q的试探电荷从电场的无限远处 截面上的等差等势面，c、d、e、f是不同等势 (电势为零)被移到电场中的A点时，静电力 面上的四个点，下列说法正确的是( 做的功为W,则试探电荷在A点的电势能及 B线 电场中A点到无限远的电势差分别为( W A.El=-W,UA∞= A线 B.EmA-W,UAse-- W 甲 C.Em-W,UAo-W A.在c、d、e、f四点中，c点的电场强度最大 W B.若将某电子由c移到∫，其电势能将减小 D.EnA=-W,UAe = C.将某电子在d点由静止释放，它会向e点 3.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量 所在等势面运动 为1.6×10-9C的正点电荷从A经B、C到 D.在c、d、e、f四点中，c点的电势最高 达D点，则从A至D,静电力对电荷做的 …0能力提升练。 功为 6.(多选)如图，∠M是锐角 三角形PMN最大的内 角，电荷量为q(q>0)的点 D 电荷固定在P点.下列说 -40V-30V-20V-10V 法正确的是 ( ) M A.4.3×10-8J B.-4.8×10-8J A.沿MN边，从M点到N点，电场强度的 C.8.0×10-8J D.-8.0×10-8J 大小逐渐增大 147 班级 姓名 得分 B.沿MN边，从M点到N点，电势先升高后9.一个电荷量为g=2×10-8C的正电荷从a移 降低 到b,静电力做的功为W1=1.2×107J,从b C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电： 移到c,静电力做的功为W2=一2.0×10一7J. 势能大 (1)若b点的电势为零，则c点的电势为多 少？电荷在点的电势能为多少？ D.将正电荷从M点移动到N点，静电力所： (2)把负电荷g'=-1×108C从a移到c, 做的总功为负 静电力做的功为多少？ 7.如图所示，真空中有直 y C E 角坐标系xOy,在x轴 上固定着关于O点对称 +Q D:-0 的等量异种点电荷十Q 和一Q,C是y轴上的一个点，D是x轴上的 一个点，DE连线垂直于x轴.将一个点电荷 十g从O点移动到D点，静电力对它做功大 小为W1,将这个点电荷从C点移动到E点，： 静电力对它做功大小为W?,则下列判断正 …0 情景创新练 确的是 ( A.两次移动点电荷静电力都做正功，并且：10.（多选）如图所示，在水平 W1<W2 面内有三个光滑绝缘槽 ab、ac和ad,a、b、c、d四 B.两次移动点电荷静电力都做正功，并且； 点在同一个圆周上，圆心 W1>W2 为O,Ob垂直Oa,bc和cd C.两次移动点电荷静电力都做负功，并且 弧长相等.空间存在水平方向的匀强电场， W1<W2 电场方向从a指向O.带电小球从a点由静 D.两次移动点电荷静电力都做负功，并且 止释放，分别沿ab、ac、ad槽运动到圆周上 W1>W2 b、c、d三点，所用时间分别为t1、t2和t3,到 8.如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电： b、Cd时的速度大小分别为o12和g,到 场的电场线和等势线，若a、b两点所处的等 圆周时的电势能分别为Ep1、Ep2和Eps,bc 和cd的电势差分别为U1和U2,不计重力， 势线电势为0，相邻等势线间的电势差为 下列判断正确的是 2V,则 ) A.I1=12=13 B.1>v2>3 C.Epl>Ep2>Ep3 D.U=U2 11.(多选)如图所示，竖直面内 绝缘细圆环的上、下半圆 分别均匀分布着等量异种 电荷.a、b为圆环水平直径 A.a处电场强度等于b处电场强度 上的两个点，c、d为竖直直 B.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电： 径上的两个点，它们与圆心的距离均相 等.则 势差 A.a、b两点的场强相等 C.电子在c处具有的电势能为20eV B.a、b两点的电势相等 D.若将一电子在d处由静止释放，则运动至 C.c、d两点的场强相等 c点对应等势线时，具有的动能为2eV D.c、d两点的电势相等 148