高中物理電勢差練習(xí)題

高中物理電勢差練習(xí)題

一、選擇題（本題共計10小題，每題3分，共計30分，）

1.將一個質(zhì)子從4點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做功3eU,將一個電子從C點(diǎn)移到A點(diǎn)電場力做功

5eV,則B、C間電勢差4c為（）

A.8VB.2VC.-2VD,-81Z

2.如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢面，%=50匕（pc=20V,則a、c連線中點(diǎn)匕

的電勢外為（）

A.等于35VB.大于35PC.小于35VD.等于15y

3.某靜電場中的等勢面分布如圖所示，下列關(guān)于該電場描述正確的是（）

A.電荷沿等勢面AB移動的過程中，電場力始終不做功

B.負(fù)電荷在4點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能大

C.4點(diǎn)的電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的小

D.正電荷由4移到C,電場力做負(fù)功

4.比值定義物理量是物理中常見的一種定義方式，下列物理量的表達(dá)式不符合這一思

想的是（）

A.電場強(qiáng)度E=:B.電勢差UAB=等

C.電勢差辦8D.電勢9=半

5.在靜電場中，一個帶電量q=2.0x10-9。的負(fù)電荷從4點(diǎn)移動到B點(diǎn)，在這過程中，

除電場力外，其他力做的功為2.0X10-S/,質(zhì)點(diǎn)的動能增加了8.0x10-5/,則人、B兩

點(diǎn)間的電勢差大小為（）

44

A.2x10-州B,3x10"C.4X10lZD.2x10V

6.當(dāng)電場強(qiáng)度超過3.0xl06v/m時，陰雨天的空氣會被擊穿而放電.現(xiàn)有一片距空曠

地面300加高的帶電烏云，烏云與地面間要發(fā)生閃電，兩者間的電勢差至少為（）

48

A.1.0X10-VB.1.0X104vC.9.0X10KD.9.0X109tz

7.如圖所示，4、8、C是等邊三角形的三個頂點(diǎn)，。是A、B連線的中點(diǎn)。以。為坐標(biāo)

原點(diǎn)，4B連線為x軸，0、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系。在力、B、C、。四個點(diǎn)分別固

定一個正點(diǎn)電荷，電荷量相等。則。處電荷受到電場力方向?yàn)椋海ǎ?/p>

A.沿y軸正方向B.沿y軸負(fù)方向C.沿x軸正方向D.沿x軸負(fù)方向

8.電場中有4、B兩點(diǎn)，一個點(diǎn)電荷在4點(diǎn)的電勢能為1.2'為鏟》，在B點(diǎn)的電勢能為

0.80'鮑州/.已知人B兩點(diǎn)在同一條電場線上，如圖所示，該點(diǎn)電荷的電荷量的絕對

值為1.0X瞬那么（）

AB

A.該電荷一定為負(fù)電荷

B.該電荷可能為正電荷

C.4、B兩點(diǎn)的電勢差（4B=4.0K

D.把電荷從A移到B,靜電力做功為小=2.5

9.電場中有4、8兩點(diǎn)，將一帶電量為+1.0x10-5。的點(diǎn)電荷從無窮遠(yuǎn)處移動到a點(diǎn)，

電場力做功2.0x10-4/,將該電荷放在B點(diǎn)，其電勢能為4。XIO-，/,則從B兩點(diǎn)的

電勢差為8為（）

A.20VB.-20VC.60IZD.-60K

10.一質(zhì)子在靜電場中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過程中，電場力做的功為8.0x10-17/,則

a、b兩點(diǎn)間的電勢差4-4為（）

A.3X102J/B.5X102/C.4X102/D.7x102tz

二、多選題（本題共計5小題，每題3分，共計15分，）

試卷第2頁，總17頁

11.一重力不計的帶電粒子射入固定在。點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場中，粒子軌跡如圖虛線abc

所示，圖中實(shí)線是同心圓弧，表示電場的等勢面，可以判斷()廣----

A.粒子受到靜電排斥力的作用

B.粒子速度取>va

C.粒子動能Eka=Eke

D.粒子電勢能Epb>Epc

12.在場強(qiáng)E=1.0x102177n的勻強(qiáng)電場中，有相距4=2.0x10-2^的匕兩點(diǎn),則

a、b兩點(diǎn)間的電勢差可能為()

A.1.0VB.2.0VC.3.0VD.4.0V

13.關(guān)于等勢面、電場力做功和電場的關(guān)系，下列說法正確的是()

A.在等勢面上移動電荷，電場力總是不做功

B.電荷從4點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為零，則電荷一定是沿等勢面移動的

C.在同一個等勢面上的各點(diǎn)，場強(qiáng)的大小必然是相等的

D.電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面

14.下列關(guān)于電場的描述，正確的是()

A.電場中某點(diǎn)電勢的大小、正負(fù)與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)

B.電場中某兩點(diǎn)間的電勢差與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)

C.同一點(diǎn)電荷處于電場中的不同位置時，具有的電勢能越大，說明那一點(diǎn)的電勢越高

D.同一點(diǎn)電荷在電場中任意兩點(diǎn)間移動時，只要靜電力做的功相同，那么兩點(diǎn)間的電

勢差一定相同

15.位于人B處的兩個帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實(shí)

線表示等勢線，則()

A.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B.正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做負(fù)功

C.負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做負(fù)功

D.正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到幾點(diǎn)電勢能先減小后增大

三、填空題(本題共計5小題，每題3分，共計15分，)

16.如圖所示，a、b是電場線上的兩點(diǎn)，將一點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)移動b點(diǎn)，電場力做功W,

且知a、b間的距離為d,a、b兩點(diǎn)間的電勢差為

17.一個有初速的、電量為+4x10-8。為的帶電粒子，在電場中只受電場力作用.從4

點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，克服電場力做了8x10-5,的功則a、B兩點(diǎn)的電勢差MB為

在此過程中，電荷的動能（填“增加”或“減少”）了eV.

18.在電場中把2.0XlO-c的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.5XIO'/,再把這

個電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時，克服靜電力做功4.0xIO-/求電勢差北8=

UBC-.................、=--------

19.如圖所示，是一個電場中的等勢面的分布情況，由此可判斷點(diǎn)（填4、B）

電場強(qiáng)度大，如果把電子從b等勢面移到d等勢面，靜電力做功

20.如圖所示，4、B兩點(diǎn)相距10cm,E=1000V/m,4B與電場線方向夾角。=120。,

AB兩點(diǎn)間的電勢差勿8=

四、解答題（本題共計5小題，每題10分，共計50分，）

21.一個帶負(fù)電的粒子，q=-2.0x10-9C,在靜電場中由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，在這過程中,

除電場力外，其它力作的功為6.0x10-5/,粒子動能增加了8.0x10-5/求樂b兩點(diǎn)

間電勢差九"等于多少？

22.如圖所示，a、b、c是氫原子的核外電子繞核運(yùn)動的三個可能軌道，取無窮遠(yuǎn)電子

的電勢能為零，電子在a、b、c三個軌道時對應(yīng)的電勢能分別為一13.6el\-3.4eU、

試卷第4頁，總"頁

-1.51eV,由于某種因素(如加熱或光照)的影響，電子會沿橢圓軌道躍遷到離核更

遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動，求：

(1)a、b、c三點(diǎn)的電勢大?。?/p>

(2)a、b間,b、c間電勢差的大小.

23.如圖所示，4、B兩點(diǎn)相距10cm,E=100V/m.48與電場線方向夾角。=120。,

求力、8兩點(diǎn)間的電勢差.

24.如圖所示，有一對長4cm的平行金屬板，相距3c?n傾斜放置與水平面成37。角，兩

板間加上50U電壓，有一帶電粒子質(zhì)量為4x10-8/cg,以lm/s的速度自4板左邊緣C水

平進(jìn)入電場，在電場中沿水平方向運(yùn)動并恰好從8板邊緣水平飛出，虛線為其運(yùn)動軌跡,

g=10m/s2,sin37°=0.6.求：

(1)帶電粒子所帶電量；

(2)帶電粒子飛出電場時的速度.

25.如圖所示，一薄壁導(dǎo)體球殼(以下簡稱為球殼)的球心在。點(diǎn).球殼通過一細(xì)導(dǎo)線

與端電壓U=90V的電池的正極相連，電池負(fù)極接地.在球殼外4點(diǎn)有一電量為q1=

10x10-9。的點(diǎn)電荷，B點(diǎn)有一電量為q2=16X10-9。的點(diǎn)電荷。4之間的距離&=

20cm,OB之間的距離d?=40cm.現(xiàn)設(shè)想球殼的半徑從a=10cm開始緩慢地增大到

50cm,問：在此過程中的不同階段，大地流向球殼的電量各是多少？

己知靜電力恒量k=9x109/V?m2?C-2.假設(shè)點(diǎn)電荷能穿過球殼壁進(jìn)入導(dǎo)體球殼內(nèi)而

不與導(dǎo)體壁接觸.I

五、實(shí)驗(yàn)探究題(本題共計1小題，共計15分，)

26.(15分)如圖4.是用“川S描繪等量異種點(diǎn)電荷電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)。

(1)在平整木板上鋪有白紙、導(dǎo)電紙和復(fù)寫紙，最上面的應(yīng)該是紙。

(2)實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)兩只探針如圖B.放置時，對應(yīng)計算機(jī)實(shí)驗(yàn)界面顯示如圖C.,則此

時兩只探針對應(yīng)的點(diǎn)在________(選填“同一條”或“不同的”)等勢線上。

(3)若想描繪勻強(qiáng)電場中某平面上的等勢線，應(yīng)如何改進(jìn)電極并如何放置？

圖（a>圖<b）留<?>

試卷第6頁，總"頁

參考答案與試題解析

高中物理電勢差練習(xí)題

一、選擇題(本題共計10小題，每題3分，共計30分)

1.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

根據(jù)公式U=*結(jié)合質(zhì)子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做功，與電子從C點(diǎn)移到A點(diǎn)電場力做

功5eU,從而由做功與電量可求出兩點(diǎn)的

電勢差.

【解答】

一個質(zhì)子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做功3eV,由電勢差的定義〃B=?=一=3VUCA=

四=學(xué)=-5匕則電勢差

q-6

UBC=—MA+〃B)=-(-5+3)=2V,故選B.

2.

【答案】

C

【考點(diǎn)】

等勢面

電勢差

【解析】

由圖看出，ab段電場線比反段電場線密，故帥段場強(qiáng)較大，根據(jù)公式0=E可知，a、

c間電勢差Uss大于匕、c間電勢差4c，即:0a-(pb>0b-<pc,得到:pb<安座=

=35V

2

故選C.

【解答】

此題暫無解答

3.

【答案】

A

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

電場線與等勢面垂直，電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，等勢面密，電場線疏的地方電

場的強(qiáng)度小，等勢面疏；沿電場線的方向，電勢降低，沿著等勢面移動點(diǎn)電荷，電場

力不做功.

【解答】

解：A.電荷沿等勢面AB移動過程中，電場力始終與運(yùn)動的方向垂直，電場力始終不

做功，故4正確；

B.負(fù)電荷在高電勢點(diǎn)電勢能小，在低電勢點(diǎn)電勢能高，故負(fù)電荷在4點(diǎn)電勢能比在C

點(diǎn)電勢能小，故B錯誤；

C.點(diǎn)4周圍的等勢面比C點(diǎn)周圍的等勢面密，則4點(diǎn)的場強(qiáng)比C點(diǎn)的大，故C錯誤；

D.正電荷由4到C,為沿電場力方向運(yùn)動，則電場力做正功，故。錯誤.

故選：A.

4.

【答案】

C

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

所謂比值法定義，就是用兩個物理量的比值來定義一個新的物理量的方法.比值法定

義的基本特點(diǎn)是被定義的新的物理量往往反映物質(zhì)的屬性，與用來定義的物理量無關(guān).

【解答】

解：力、電場強(qiáng)度E反映電場本身的性質(zhì)，與試探電荷q無關(guān)，由電場力與試探電荷的

電荷量的比值來定義，所以電場強(qiáng)度E=；是比值定義式，故A錯誤；

B、電勢差U反映電場本身的性質(zhì)，與試探電荷q無關(guān)，兩點(diǎn)間的電勢差U等于在兩點(diǎn)

間移動電荷電場力做功”與電荷量q的比值，所以U=?是比值定義式，故B錯誤；

C、電勢差辦8的大小取決于外、08兩點(diǎn)電勢的高低，與兩點(diǎn)之間電勢高低有直接關(guān)

系，所以電勢差為8=04-WB不符合比值定義的思想，故C正確；

。、電勢。反映電場本身的性質(zhì)，與試探電荷q無關(guān)，電場中某點(diǎn)電勢等于該點(diǎn)電勢能

與該檢驗(yàn)電荷電荷量的比值，所以租=票是比值定義式，故。錯誤.

故選：C

5.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

此題暫無解析

【解答】

此題暫無解答

6.

【答案】

C

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

此題暫無解析

試卷第8頁，總"頁

【解答】

解：烏云與空曠地面的距離x=300m,則閃電前瞬間烏云與空曠地面之間的電勢差的

大小：U=Ed=3X106x300U=9X108憶故。正確，人、B、。錯誤.

故選C.

7.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

試題分析：由圖知人B兩處點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的電場強(qiáng)度等大反向，相互抵消，C處點(diǎn)電荷

在0點(diǎn)場強(qiáng)方向沿y軸負(fù)方向，所以。點(diǎn)和場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向，再根據(jù)同種電荷相互排斥

可得：。處電荷受到電場力方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向，故B正確.

【解答】

此題暫無解答

8.

【答案】

A

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

此題暫無解析

【解答】

4.根據(jù)電勢的定義3=^E2=q°,由于小加加〉E施加.CO,所以a<0故4正確，B

錯誤

C.根據(jù)電勢差的定義0.=誓可知，由電場力做功與電勢能的關(guān)系W加=E的加-EPB，

可得靜電力做功畋7=0.4X10-8

5

),Q=-1.0xl0-C,^\UAB=-4.0V,故C、D錯誤

故選A.

9.

【答案】

D

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

此題暫無解析

【解答】

解：4點(diǎn)的電勢內(nèi)=等=就器?U=-20K,

B點(diǎn)的電勢9B=等==4。匕

UAB=3A—⑴B=-60P,。正確.

故選。.

10.

【答案】

B

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

根據(jù)電場力做功的公式勿助=9%/,,得〃助=等，代入數(shù)據(jù)化簡可得好兩點(diǎn)之間的電

勢差.

【解答】

解：根據(jù)電場力做功的公式勿助=qUab,得：Uab=Yq=i:.o黑xiv二=5。。匕故B正確、

ACC錯誤.

故選：B.

二、多選題（本題共計5小題，每題3分，共計15分）

11.

【答案】

A,C,D

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

從粒子運(yùn)動軌跡看出，軌跡向左彎曲，可知帶電粒子受到了排斥力作用，從a到b過程

中，電場力做負(fù)功，可判斷電勢能的大小和速度大小.a、c兩點(diǎn)處于同一等勢面上，

由動能定理分析粒子在a、c兩點(diǎn)的速度大小關(guān)系.

【解答】

解：4、如圖所示，軌跡向左彎曲，帶電粒子所受的電場力方向向左，則帶電粒子受到

了排斥力作用.故4正確.

B、D、從a到匕過程中，電場力做負(fù)功，可知電勢能增大，動能減小，則粒子在b點(diǎn)的

電勢能一定大于在a點(diǎn)的電勢能，而粒子在b點(diǎn)的速度一定小于在a點(diǎn)的速度.故B錯誤，

。正確.

C、a、c兩點(diǎn)處于同一等勢面上，從a到c,電場力為零，則a、c兩點(diǎn)動能相等，速度

大小也相等.故C正確.

故選：ACD

12.

【答案】

A.B

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

若a、b兩點(diǎn)在電場方向上，兩點(diǎn)間的電勢差最大為U=Ed=2V；若a、b兩點(diǎn)在等勢

面上，兩點(diǎn)間的電勢差為0,確定出a、b兩點(diǎn)間的電勢差范圍來選擇.

【解答】

解：若即6兩點(diǎn)在電場方向上，兩點(diǎn)間的電勢差最大為U=Ed=2V；若a、b兩點(diǎn)在

同一等勢面上，兩點(diǎn)間的電勢差為0,則a、b兩點(diǎn)間的電勢差范圍為0SUW2U.

故選AB

試卷第10頁，總17頁

13.

【答案】

A,D

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

電場中電勢相等的各個點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面；沿著等勢面移動點(diǎn)電荷，電場力不做

功.電場線與等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.

【解答】

4、在同一等勢面上兩點(diǎn)間移動電荷時，電荷的電勢能不變，電場力總不做功，故力正

確；

B、電荷從4點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為零，說明4B兩點(diǎn)的電勢相等，而電荷不一定是

沿等勢面移動的，故B錯誤；

C、在同一個等勢面上各點(diǎn)的電勢相等，但場強(qiáng)大小不一定相等，故C錯誤。

。、沿著電場線方向電勢總是降低，則電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等

勢面，故。正確；

14.

【答案】

A,D

【考點(diǎn)】

電勢差

等勢面

【解析】

電勢是相對的，是相對于零電勢點(diǎn)而言的，而電勢差是絕對的；電勢能不僅與電勢有

關(guān)，還與電荷的電性有關(guān).電場力做正功，其電勢能一定減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功，其電

勢能一定增加；電場力做功公式加=qU,據(jù)此式分析電勢差與電場力做功的關(guān)系.

【解答】

解：

4B、電勢是相對的，是相對于零電勢點(diǎn)而言的，電場中某點(diǎn)電勢與零電勢點(diǎn)的選取有

關(guān)，而電場中某兩點(diǎn)間的電勢差與零電勢點(diǎn)選取無關(guān)，故4正確，8錯誤.

C、同一正點(diǎn)電荷在電勢高的地方電勢能較大，在電勢低的地方電勢能較小，而同一負(fù)

點(diǎn)電荷在電勢高的地方電勢能較小，在電勢低的地方電勢能較大.故C錯誤.

D、由電場力做功公式W=qU,知對于同一電荷，W相同，貝”一定相同，故D正確.

故選：40.

15.

【答案】

C.D

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

場強(qiáng)是矢量，故a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同；根據(jù)電場力的方向和電荷運(yùn)動的方向判定

電場力做正功還是負(fù)功；

【解答】

解：力、等勢線越密電場線越密，電場線越密表示電場越強(qiáng)，雖然時兩處電場強(qiáng)度的

大小相同但方向不同，由于場強(qiáng)是矢量，所以a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，故4錯誤.

8、由于場源是負(fù)電荷，正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)過程中受到場源的弓|力，而遠(yuǎn)離場源運(yùn)

動，所以電場力做負(fù)功，故B錯誤.

。、由于場源是負(fù)電荷，負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過程中受到場源的斥力，而遠(yuǎn)離場源運(yùn)

動，所以電場力做正功，故C正確.

正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到/點(diǎn)的過程中電場力先做正功后做負(fù)功，所以電勢能

先減小后增大.故。正確.

故選：CO.

三、填空題（本題共計5小題，每題3分，共計15分）

16.

【答案】

W/4

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

據(jù)電勢差的定義式U=?求兩點(diǎn)的電勢差.

【解答】

據(jù)電勢差的定義式知a、b兩點(diǎn)的電勢差為:

q

17.

【答案】

-2000V,減少5。x1014

【考點(diǎn)】

電勢差

等勢面

【解析】

根據(jù)辦8=等求解4、B兩點(diǎn)間的電勢差，電荷由4點(diǎn)移至B點(diǎn)時，電場力和外力做功,

引起動能變化，根據(jù)動能定理列方程求解電場力做的功；

【解答】

解：則人B兩點(diǎn)間的電勢差為：以8=等=胃黑V=-2000U

電場力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可得動能減少，為懸區(qū)eU=5xl0i4eV

故答案為：-2000V；減少；5.0X1014

18.

【答案】

757-2007-125V

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

根據(jù)電勢差的定義：〃=拳求解人、B和B、C兩點(diǎn)間的電勢差.Uc=以8+伍c,

進(jìn)而求出AC之間的電勢差.

【解答】

試卷第12頁，總17頁

解：由據(jù)U=上得：［/.="=----V=75V

-9-J

rarI"口qIFAHQ2.0X10

2.0x10-9C的正電荷從B點(diǎn)移到c點(diǎn)，靜電力做功為-4.0x10-7）,

則有:UBC=~40xl0~7V=-200V

Jn"勺2.0x10-9

2.0x10-9。的正電荷從4點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中，電場力做功為Me="IB+WBC=-2.5X

10-7/.

則有：UAC="=3X1°：,=-1251/

JcALq2.0X10-9

故答案為：75V,-200V,-125V.

19.

【答案】

4,1.6X10-18

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

電場線與等勢面垂直.電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小,

沿電場線的方向，電勢降低.

由公式W=qU可求出靜電力做功.

【解答】

解：電場線與等勢面垂直，沿著電場線的方向，電勢降低，電場線密的地方電場的強(qiáng)

度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，電場線密的地方電場強(qiáng)，電勢不一定高；電場

線疏的地方電場弱，電勢也不一定低，

由靜電力做功公式得：Wbd=qUbd=1.6X10-19*io；=1.6X10-18/

故答案為：4L6X10T8

20.

【答案】

-501Z

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E,4、B兩點(diǎn)間的距離為L及AB連線與電場方向的夾角為仇根

據(jù)公式U=Ed,求出兩點(diǎn)沿電場方向的距離d,再求解電勢差U.

【解答】

解：由圖示可知，BA方向與電場線方向間的夾角0=60。，

B4兩點(diǎn)沿電場方向的距離：d=Lcosd,

B4兩點(diǎn)間的電勢差：UBA=Ed=ELcos9=1000lZ/mx0.1mXcos600=50V,

AB間的電勢差：UAB=-UBA=-5OV

故答案為：-50V

四、解答題（本題共計5小題，每題10分，共計50分）

21.

【答案】

a、b兩點(diǎn)間電勢差等于-104V

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

本題的關(guān)鍵是根據(jù)動能定理列出表達(dá)式，注意電場力做功表達(dá)式中以b=qUab應(yīng)含有

正負(fù)號，然后求解即可.

【解答】

解：根據(jù)動能定理應(yīng)有:qUab+W真=△Ek，

解得：Uab=竺h=鳴曲:=一10”

22.

【答案】

(1)a、b、c三點(diǎn)的電勢大小分別為13.6匕3.4V和1.51U；

(2)a、6間，6、c間電勢差的大小分別為10.2V和1.89V.

【考點(diǎn)】

電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系

等勢面

【解析】

(1)已知電勢能，根據(jù)公式卬=系求解電勢.

(2)根據(jù)電勢差等于電勢之差，求解即可.

【解答】

解：(1)a、b、c三點(diǎn)的電勢大小分別為

翹=*—13.61/

丁“-e-e

Epb—3AeVo.,r

(Ph=—-e=----e-=3.4，

Epc-l.SleV

(p=-=-----=14.51K

c-e-e

(2)a、b間電勢差的大小Uab=<Pa-(Pb=10.2K

b、c間電勢差的大小Ube=<Pb-<Pc=1,897

答：

(1)a、b、c三點(diǎn)的電勢大小分別為13,6匕3.4V和1.51。

(2)a、b間，b、c間電勢差的大小分別為10.2U和1.8”.

23.

【答案】

A、B兩點(diǎn)間的電勢差為一5U

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E,4、B兩點(diǎn)間的距離為L及4B連線與電場方向的夾角為仇根

據(jù)公式U=Ed,求出兩點(diǎn)沿電場方向的距離d,再求解電勢差U

【解答】

解：由圖示可知，B4方向與電場線方向間的夾角，=60。，

BA兩點(diǎn)沿電場方向的距離：d=Leos。，

BA兩點(diǎn)間的電勢差：UBA=Ed=ELcosO=100V/mx0.1mxcos60°=5V,

試卷第14頁，總17頁

4B間的電勢差：%=-UBA=-5P

24.

【答案】

(1)①帶電粒子所帶電量3x10-1。。

(2)②帶電粒子飛出電場時的速度?m/s

【考點(diǎn)】

等勢面

【解析】

(1)試題分析：①帶電粒子做直線運(yùn)動，對粒子進(jìn)行受力分析，粒子在豎直方向受到

的合力為零，由平衡條件可以求出粒子所帶電量；

②由動能定理可以求出粒子飛出電場時的速度大小.

解：①對帶電粒子受力分析，如圖所示

因帶電粒子水平方向沿直線運(yùn)動

mg=qEcos37°,又E=y

mgd4x10-8x10x3x10-2

解得：q==3x10-10C

tancos37050x0.8

②令帶電粒子飛出電場時速度為以

由動能解得：y=^=m/s;

答：⑥帶電粒子所帶電量3x10-4℃

②帶電粒子飛出電場時的速度?m/s

【解答】

此題暫無解答

25.

【答案】

在a=10sn到趨于心的過程中，大地流向球殼的電量為-8x10-9C；當(dāng)點(diǎn)電荷q】穿過

球殼的過程中，大地流向球殼的電量為0；當(dāng)點(diǎn)電荷q】穿過球殼，整個球殼與大地沒有

電荷交換.當(dāng)球殼半徑趨于也時大地流向球殼的電量為-6X10-9C；當(dāng)點(diǎn)電荷［2穿過

球殼時大地流向球殼的電量是0；當(dāng)球殼的半徑由dz增至的=50an時，大地流向球殼

的電量為1x10-gC.

【考點(diǎn)】

電勢差

【解析】

1、設(shè)球殼半徑a=10cm時球殼外壁帶的電量為QI，先根據(jù)微元法求出所有電荷在球

心。產(chǎn)生的電勢Ui；點(diǎn)電荷q】、42在球殼的球心。處產(chǎn)生的電勢分別為k:與k7,可得

ala2

球心。處的電勢等于球殼的電勢，按電勢疊加原理求得球殼外壁的電量Qi；

2、當(dāng)球殼半徑趨于右時(點(diǎn)電荷仍在球殼外)，球殼外的電荷%、勺2與球殼外壁的電

量＜?2在殼內(nèi)產(chǎn)生的合場強(qiáng)仍為零，球殼內(nèi)仍無電荷，球殼內(nèi)仍保持電勢值為U的等勢

區(qū)，根據(jù)電勢的疊加求得球殼外壁的電量Q2；即可得到在a=10cm到趨于由的過程中,

大地流向球殼的電量；

3、同理，當(dāng)點(diǎn)電荷q】穿過球殼時、當(dāng)球殼半徑趨于d?時、.當(dāng)點(diǎn)電荷勺2穿過球殼、當(dāng)

球殼的半徑由增至的=50cm各個階段大地流向球殼的電量.

【解答】

解：分以下幾個階段討論：

1?由于球殼外空間點(diǎn)電荷q1、勺2的存在，球殼外壁的電荷分布不均勻，用。表示面電

荷密度.設(shè)球殼半徑a=10cm時球殼外壁帶的電量為Qi，因?yàn)殡姾蓂1、q?與球殼外壁

的電量Qi在球殼內(nèi)產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零，球殼內(nèi)為電勢等于U的等勢區(qū)，在導(dǎo)體表面上

的面元所帶的電量為它在球殼的球心。處產(chǎn)生的電勢為=k等，球殼

外壁所有電荷在球心。產(chǎn)生的電勢Ui為%=￡△%=k等=吟⑴

點(diǎn)電荷qI、勺2在球殼的球心0處產(chǎn)生的電勢分別為上低與仁名，因球心。處的電勢等于球

殼的電勢，按電勢疊加原理，即有+k中+k"=U(2)

d1電a

代入數(shù)值后可解得球殼外壁的電量Qi為Qi=*-a端+/=-8X10-9C

因球殼內(nèi)壁無電荷，所以球殼的電量0等于球殼外壁的電量g,即Q/=Qi=-8x

IO%(3)

2.當(dāng)球殼半徑趨于右時(點(diǎn)電荷仍在球殼外)，設(shè)球殼外壁的電量變?yōu)镼2,球殼外的

電荷qi、勺2與球殼外壁的電量Q2在殼內(nèi)產(chǎn)生的合場強(qiáng)仍為零，因球殼內(nèi)仍無電荷，球

殼內(nèi)仍保持電勢值為U的等勢區(qū)，則有k乎++k*=U(4)

解得球殼外壁的電量＜?2=叢：一四(，+乎)=-16xIO.。

因?yàn)榇藭r球殼內(nèi)壁電量仍為零，所以球殼的電量就等于球殼外壁的電量，即Q〃=

-9

Q2=-16x10C(5)

在a=lOczn到趨于d］的過程中，大地流向球殼的電量為4Q/=Qn-Q,=-8x

10-9C(6)

3.當(dāng)點(diǎn)電荷％穿過球殼，剛進(jìn)入球殼內(nèi)(導(dǎo)體半徑仍為四)，點(diǎn)電荷qi在球殼內(nèi)壁感

應(yīng)出電量-qi,因球殼的靜電屏蔽，球殼內(nèi)電荷qi與球殼內(nèi)壁電荷-q1在球殼外產(chǎn)生的

合電場為零，表明球殼外電場僅由球殼外電荷q?與球殼外壁的電荷(?3所決定.由于球

殼的靜電屏蔽，球殼外電荷勺2與球殼外壁的電荷＜?