假期作业18 电势差-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业

三0022 假期作业18电势 《情境辨析 如图所示，正电荷形成 的电场中，实线表示等势面， 虚线表示电场线.质子从静 止开始在一条电场线上从a 点运动到b点.判断下列说 法的正误. (1)质子从a点运动到b点，电场力对质子 做负功. ( (2)质子在上述电场线上从a点运动到b 点，电势能增加， () (3)a点所在的等势面的电势高于b点所在 的等势面的电势， ( (4)若使质子沿着所在的等势面运动一周， 电场力不做功. ) (5)a、b两点之间的电势差U。=U.( [【《技能提升 ◆[知识点一]电势差 1.(多选)对于电场中确定的A、B两点，关 于表达式U=W出，下列说法正确的是 ( A.电势差UAB与WB成正比，与q成 反比 B.两点间的电势差，数值上等于从A点 到B点移动单位正电荷时电场力做 的功 C.UB表示A点与B点之间的电势差， 即UAB=9A一PB D.电势差UAB由电场决定，与电场力做 功WAB及试探电荷q无关 2.（多选)下列说法正确的是 A.电势差与电势一样，是相对量，与零电 势点的选取有关 B.电势差是一个标量，但是有正值和负 值之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无 关，所以电势差也跟移动电荷的路径 无关，只跟这两点的位置有关 D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零 电势面的不同而改变，所以UB=UA 高一物理恐) 千里之行，始于足下。 差 完成日期： 月 日 ◆[知识点二] 等势面 3.(多选)关于等势面、电场力做功和电场 的关系，下列说法正确的是 A.在等势面上移动电荷，电场力总是不 做功 B.电荷从A点移到B点，电场力做功为 零，则电荷一定是沿等势面移动的 C.在同一个等势面上的各点，电场强度 的大小必然是相等的 D.电场线的方向总是从电势高的等势面 指向电势低的等势面 4.(多选)(2025·黄山市屯溪一中期中)如 图为两点电荷Q、Q的电场等势面分布 示意图，Q、Q'位于x轴上，相邻等势面的 电势差为3V.若x轴上的M点和N点 位于0V等势面上，P为某等势面上一 点，则 () 0V+3 A.N点的电场强度大小比M点的大 B.Q为正电荷 C.M点的电场方向沿x轴负方向 D.P点与M点的电势差为12V 5.（多选)(2024·甘肃卷)某带电体产生电 场的等势面分布如图中实线所示，虚线 是一带电粒子仅在此电场作用下的运动 轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、 a的交点，下列说法正确的是 ( b d OV 5V 10V\15V M A.粒子带负电荷 B.M点的电场强度比V点的小 C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D.粒子在M点的电势能大于在V点的 电势能 飞壁失乐假期 6.如图所示，直线a、b和c、 d是处于匀强电场中的两 --c Q 组平行线，M、N、P、Q是 它们的交点，四点处的电 P 势分别为PM、9N、Pp、PQ' 一电子由M点分别运动到N点和P点的 过程中，电场力所做的负功相等，则( A.直线a位于某一等势面内，9M>pQ B.直线c位于某一等势面内，PM>PN C.若电子由M点运动到Q点，电场力做 正功 D.若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 ◆[知识点三]电场力做功与电势差的 关系 7.a和b为电场中的两个点，如果把q=一2 ×10-8C的电荷从a点移动到b点，电场 力对该电荷做了4×10-7J的功，则该电荷 () A.电势能增加了4×10-7J,U=一20V B.电势能增加了2×10-8J,U=10V C.电势能减小8×10-15J,Ub=10V D.电势能减小了4×10-7J,Ub=一20V 8.(多选)如图所示，A、B、C是 平行纸面的匀强电场中的三 点，它们之间的距离均为L, 电荷量g=一1.0×10-5C的 A --C 电荷由A移到C电场力做功W,=4.0× 105J,该电荷由C移到B电场力做功W? =一2.0×10-5J,若B点电势为零，以下说 法正确的 () A.A点的电势为2V B.A点的电势为-2V C.匀强电场的方向为由C指向A D.匀强电场的方向为垂直于AC指向B 9.如图所示，在两个等量正 B 点电荷形成的电场中，画 ⑧ 一正方形ABCD,对角线 AC与两点电荷连线重 合，两对角线交点O恰为两点电荷连线 的中点.下列说法中正确的是 A.A、C两点的电场强度及电势均相同 B.B、D两点的电场强度及电势均相同 C.一电子由B点沿B→C→D路径移至 D点，电势能先减小后增大 D.一质子由C点沿C→O→A路径移至 A点，静电力对其先做负功后做正功 90M-= 《素养培优 1.(2024·全国卷) 在电荷量为Q 0.2 的点电荷产生的 电场中，将无限 远处的电势规定 为零时，距离该 点电荷r处的电 势为6？，其中飞 为静电力常量，多个点电荷产生的电场 中某点的电势等于每个点电荷单独存在 的该点的电势的代数和.电荷量分别为 Q,和Q2的两个点电荷产生的电场的等 势线如图中曲线所示（图中数字的单位 是伏特)，则 Q1=一2 A.Q< Q一2 B.Q1>0 C.Q<0 Q=-3D.Q>0 Q1=一3 2.在电场中把电荷量为Q1=2.0×10-9C 的正电荷从A点移到B点，电场力做功 1.5×10-7J,再把电荷量为Q2=4.0× 10-9C的正电荷从B点移到C点，克服 电场力做功4.0×10-7J. (1)求A、B两点间的电势差； (2)比较A、B、C三点的电势； (3)若A点电势为零，则C点的电势为 多少？ (4)若A点电势为零，则Q2在B点电势 能为多少？ 0三0022.- 2.BC[从a移到c,点电荷Q产生的电场对点电荷N不 做功，在匀强电场中，、c两处电势相等，电场力对点电 荷N也不做功，故A错误，B正确；从d移到b,点电荷Q 产生的电场对点电荷N不做功，匀强电场对点电荷Ⅳ 做功为W=gE·2r=2gEr,所以电场力做功为2gEr,故 C正确，D错误.] 3.AB[正电荷从A移到B,静电力做正功，电势能减少， 选项A正确，选项C错误；负电荷从A移到B,静电力做 负功，电势能增加，选项B正确，选项D错误.门 4.BC[两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零， 无穷远处电场强度也为零，故从)点沿着中垂线向上到 无限远处电场强度先增大后减小，电场强度最大的点可 能在M、N连线之间，也可能在N点以上，还可能在M ,点以下，A错误；等量同种正，点电荷的连线的中垂线的 电场方向由O点指向远处，所以M点的电势高于N,点 的电势，B正确；同一负电荷在电势越高的地方电势能越 小，因为M点的电势高于N点的电势，所以负电荷在M 点的电势能小于在N点的电势能，C正确；如果只受静 电力作用正电荷从M点由静止释放，将沿中垂线做加速 运动，但加速度可能一直减小或先增大后减小，D错误.门 5.解析：电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有W铝= 一3X101J.由WAB=EA一EB知，电势能变化了3X 105J:由于静电力做负功，则电势能增加，若E贴=0，则 由WAB=EA一EpB得EA=一3X10-iJ. 答案：3×105J.增加-3×105J. 6.AD[电场线方向一定是电势降低的方向，反之不一定 成立，故A对，B错；若正电荷初速度与电场线反向，则 先向电势高的地方做减速运动，再向电势低的地方运 动，故C错；易知D对.] 7.A[由，点电荷的场强合成可知A和B两，点场强方向均向 右，大小相等，选项A正确；沿着电场线电势逐渐降低，9> Pg,选项B错误；正电荷从A点移到B点，所受电场力与运 动方向相同，电场力做正功，选项C错误：E,=q9因q<0, 则EA<EB,选项D错误.] 8.C「因无限远处的电势为零，则正电荷在M,点的电势 能为一8.0X10J,负电荷在N,点的电势能为9.8× 10J.由9= E可知，M、N两点的电势9w<0,9<0,且 |pN>loM1,故v<u<0,选项C正确.] 素养培优 1.BDLA、B两点的等量同种点电荷在O点产生的合电 场强度为0，而C,点的负点电荷在O点产生的电场强度 方向向左，故O,点的合电场强度大小不为零，方向向左， A错误；设AD=L,则由几何关系知AD=BD=CD=L, A、B两，点的，点电荷在D,点产生的合电场强度大小为 kQ ,方向水平向右，C点负点电荷在D点产生的电场强 度大小为侣方向水平向左，故D点合电场强度为0，B 正确；O℃间各，点的合电场强度方向向左，若将，点电荷十 q从O点移向C点，静电力做正功，电势能减少，C错误； 若将点电荷一g从。，点移向C点，静电力做负功，电势能 增加，D正确. 2,解析：(1)电场强度的大小为E=可 F 代入数据得E=2×10N/C,由电场力方向知场强方向 水平向左 (2)把该试探电荷从A,点移到B点电场力做的功为W= Fxcos 0 代入数据得W=4×10iJ,电势能减少4×10-iJ. 答案：(1)大小为2×10N/C,方向水平向左 (2)减少4×10-J 5 一物理 假期作业18 情景辨析 (1)×(2)× (3)/(4)/(5) 技能提升 L.BCD[电势差的定义式为UAB= W出，是用比值法定义 的物理量，其数值等于从A,点到B,点移动单位正电荷时 电场力做的功，电势差由电场强度和A、B两，点的位置决 定，与电场力做功及试探电荷无关，电势差U船=PA一 g,故B、C、D正确.] 2.BC「两点间的电势差等于电势之差，由电场中两点的 位置决定，与零电势点的选取无关，而电势是相对的，与 零电势，点的选取有关，故A错误，电势差是标量，正负表 示两点的电势高低关系，故B正确.电场力做功跟移动 电荷的路径无关，由公式W=gU知电势差也跟移动电 荷的路径无关，只跟这两点的位置有关，故C正确，A、B 两点的电势差是恒定的，但有正负之分，UAB=一UA,故 D错误.门 3.AD[在等势面上移动电荷，电荷的电势能不变，电场力 总是不做功，选项A正确；电荷从A点移到B点，电场 力做功为零，则电荷在A、B两点的电势能不变，A、B两 点的电势相等，但不一定是沿等势面移动的，选项B错 误；在同一个等势面上的各点，电场强度的大小不一定 是相等的，例如在等量异种电荷连线的中垂线上各点电 势均为零，但是场强大小不一定相等，选项C错误；电场 线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，选项D 正确.门 4.AD[等差等势面的疏密程度体现电场强度的大小，由题 图可知N点的等差等势面比M点更密，则N点的电场强 度大小比M点的大，故A正确；沿着电场线方向电势逐渐 降低，由题图可知电场线由N指向Q,则Q为负电荷，故B 错误：沿着电场线电势逐渐降低，结合各等势面的电势高低 关系可知M点的电场方向沿x轴正方向，故C错误；M点 与N点电势均为0V,P,点与N点的等势面间隔四个，而相 邻等势面的电势差为3V,则P点与M点的电势差为12V, 故D正确， 5.BCD[A.根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可 知，带电粒子带正电，故A错误；B.等差等势面越密集的 地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正 确：C、D.粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电 势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能；由于 带电粒子仅在电场力作用下运动，电势能与动能总和不 变，故可知当电势能最大时动能最小，故粒子在运动轨 迹上到达最大电势处时动能最小，故C、D正确，] 6.B[电子带负电，从M,点分别运动到N点和P点的过 程中，电场力所做的负功相等，说明M、N间与M、P间 电势差相等，即V和P的电势相等，匀强电场中等势线 为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，电 子从M点运动到N点，电场力做负功，说明MQ为高电 势，NP为低电势，所以直线c和d都是位于某一等势面 内，且9w=p阳'9M>pN,选项A错误，B正确.若电子从 M点运动到Q点，初、末位置电势相等，电场力不做功， 选项C错误，电子由P点运动到Q点，即从低电势到高 电势，电场力微正功，电势能减少，选项D错误.门 7.D[把负电荷从a,点移动到b点，电场力对该电荷做了 4×10?J的功，则在这个过程中，负电荷的电势能减小 了4X10'J.根据电势差公式U=W血得a,b两点间的 电劳差为U,=0V=-20V故接D.] 火壁快乐假阴 8,BC[C、B间电势差为Um=W= -2.0×10-i g -1.0x10V= 2V,若B点电势为零，U出=pe一9B,则C点电势Pe= 2V,A、C间的电势差为UAc= w=4.0X10 -1.0X10V= 一4V,Uc=9A一，则A点电势9A=-2V,故A错 误，B正确：AC连线中，点M的电势为0，M与B点的连 线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为 等边三角形，BM⊥AC,根据沿着电场线方向电势降低， 则知匀强电场的方向由C指向A,故C正确，D错误.] 9.C[由于B、D两点关于O点对称，因此其场强大小相 等，方向相反，则场强不同，根据对称性知电势相同，根 据电场线分布情况可知A与C两点的电势相等，电场强 度大小相等，方向不同，A、B错误；根据电场的叠加知， B、O间电场方向向上，O、D间电场方向向下，则电子由 B点沿B·C·D路径移至D点，电势先升高后降低，电 场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故C正 确：质子由C点沿CO~A路径移至A点，电场力先向 左后向右，电场力对其先做正功后做负功，故D错误.] 素养培优 1,B[根据两点电荷周围的电势分布可知Q,带正电，Q 带负电；由图中电势为0的等势线可知kQ十kQ=0, r 由图中题我关在可如受一导， 联立解得。=二2.门 2.解析：(1)把电荷量为Q1=2.0×10C的正电荷从A 点移到B,点电场力做功为WB,则电场力做功为WB= UABQ1 得Uu-g-2818v=75v (2)把电荷量为Q=4.0×10C的正电荷从B,点移到C ,点，克服电场力做功为Wx,则电场力做功为一Wx=U Q得=-v=-1mv 又因UAB=9A一Pg,Ux:=9B一9， 得UAc=PA一Pe=（pA一Pg)+(9B一9)=UAB十Ux= 一25V,通过比较可知9c>9A>9B· (3)U=一25V,若A点电势为零，则C点电势为 25V. (4)若A点电势为零，那么9g=一75V,则Q2在B点电 势能为Em=9gQ2=-7.5×4.0×109J= -3.0×10-7J. 答案：(1)75V(2)g>9A>g(3)25V (4)-3.0×10-7J 假期作业19 情景辨析 (1)/(2)/(3)/(4)/(5)× 技能提升 1.D[公或E=受仅连用于句强电场中计算A,B两点 间的电势差，d表示A、B两，点沿电场线方向上的距离， 即A、B所在等势面之间的距离，若A、B两点等电势，A、 B两点间的距离越大，电势差也不会变，A、B、C错误，D 正确.门 2.C[根据沿电场方向电势降低可知B,点电势低于A,点 电势，则UA为负值，根据匀强电场中电势差与电场强度 的关系可得U4=一EdABcos60°=-5V.] 6 000-= 3.B[根据电势能的定义式E,=q9可得O点的电势为o=6 V,A错误；根据沿电场线方向电势降低，可知电场线方 向水平向右，B正确；根据电势差与电场强度的关系式E OAc0S60,解得E=400V/m,C错误：报据E,=g9, 依题意从O点C点，电势一直在降低，电子带负电荷，所 以其电势能增大，D错误.] 4.解析：匀强电场中电场线由电势高的等势面指向电势低的 等势面，电场线垂直于等势面，由图可知该电场强度方向水 平向左，电场线与A、B连线的夹角是37°，得UA= mr,E=高7-n券=2008vm =1000V/m. 答案：1000V,方向水平向左 5.D[电场线方向指向云层，则云层带负电，A项错.电场 线的密度越大，电场强度越大，故E>E>E,B项错. ab=bc,但由题图可知该电场并非匀强电场，故a、b间与 b、c间电势差不相等，C项错.云层带负电，地面则可视 为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电 荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，D 项对.门 6.AD[分别过M、P点作等势线，可得到过P点的等势 线在过M,点的等势线上方，因沿着电场线方向电势降 低，则有P>9即，A对：将负电荷由O点移到P点，由于 Uop>0,则W=qUp<0,静电力做负功，B错；由U=Ed 定性判定可知，MN间的平均电场强度小于OM间的平 均电场强度，故M、V两点间的电势差小于O、M两，点间 的电势差，C错：根据电场线的分布特，点会发现，电场线 关于y轴两边对称，故y轴上的电场强度方向沿y轴向 上，所以在O点由静止释放一不计重力带正电的粒子， 其所受静电力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线 运动，D对. 7.B[已知在匀强电场中将某一线段等分的同时就将该 线段两端的电势差等分，将线段bd五等分，如图所示， 则u=U=a=号×(24-4)V=4V,故U.=g -9.=4V,9r-p4=4V,可得9。=24V-4V=20V. pr=8V,故g,=g,ae为等势线，连接cf,则cf∥ae,即 cf也为等势线，故c点的电势9：=9r=8V,故B正确.] 8.C[由题意知，将正电荷从A移到B,静电力不做功，则 A与B电势相等，A、B连线是一条等势线.B、C间电势 美为w-=0v=-0所以B点的 电势低.该匀强电场的电场强度大小为E= BCsin 53= 10×0.8X10V/m=10000V/m,因为沿电场线方向 800 电势降低，故电场强度方向垂直AB斜向下，C正确.门 9.C[点电荷从A点以某一初 EC 速度射出，此后能以相同大小 的速度经过B点，根据动能定 理有UBq=△Ek=0,可得A、B A 120 两点处的电势差等于零，即A、 0 B两，点的电势相同，如图连接AB为一等势线，过O点作 AB的垂线为电场强度方向所在的直线，因为将一个电 荷量为2X10?C的负点电荷由O点移到C点，克服静