课时10.2 电势差-高中物理同步练习分类专题教案（新教材人教版必修第三册）

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第十章 静电场中的能量
课时 10.2 电势差
1.理解电势差的概念及正、负值的含义。
2.会用 UAB=φA-φB 及UAB=WAB/q 进行有关计算。
3.知道等势面的性质，了解常见等势面的特点。
4.能在熟悉的情景中运用等势面模型解决实际问题。
一、电势差
1．定义
在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，也叫作电压。
2．公式
设电场中
A
点的电势为
φA
，
B
点的电势为
φB
，则
A
、
B
两点之间的 电势差为
UAB
＝
φA
－
φB
，
B
、
A
两点之间的电势差为
UBA
＝
φB
－
φ
A
，所以
UAB
＝－
U
BA
。
3．电势差的正负
电势差是标量，
UAB
为正值，
A
点的电势比
B
点的电势高；
UAB
为负值，
A
点的电势比
B
点的电势
低。
4．静电力做功与电势差的关系
(1)公式推导
由静电力做功与电势能变化的关系可得
WAB
＝
E
p
A
－
E
p
B
，又因
E
p
A
＝
qφA
，
E
p
B
＝
qφB
，可得
WAB
＝
qφA
－
qφB
＝
q
(
φA
－
φB
)＝
qUAB
，所以有
UAB
＝。
(2)物理意义：电场中
A
、
B
两点间的电势差等于这两点之间移动电荷时静电力做的功与电荷量
q
的比值。
二、等势面
1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。
2．等势面与电场线的关系
(1)电场线跟等势面垂直。
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
基础过关练
1
题组一　电势差
1.下列说法正确的是 (　　)　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压
B.电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
C.UAB 表示 B点与 A点之间的电势差，即 UAB=φB-φA
D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以 UAB=UBA
2.对于电场中确定的 A、B两点，关于表达式 UAB=
WAB
q
，下列说法正确的是 (　　)
A.电势差 UAB 随着静电力所做的功 WAB 的变化而变化
B.WAB 随着试探电荷 q运动路径不同而变化
C.试探电荷 q的大小直接影响电势差 UAB 的大小
D.电势差 UAB 由电场决定，与静电力做功 WAB 及试探电荷 q无关
3.在某电场中，将一带电荷量为 q=+2.0×10-9 C 的点电荷从 a点移到 b点，静电力做功 Wab=-4.0×10-8
J，则 a、b两点间的电势差 Uab 为 (　　)
A.-400 V B.-200 V
C.-20 V D.20 V
4.如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中，A、B为同一条电场线上的两点。取无穷远处为零
势能位置。电荷量为+q 的试探电荷，在 A点的电势能为 EpA，在 B点的电势能为 EpB。则 A、B两
点间的电势差 UAB 等于 (　　)
A.
q
Ep A +Ep B
B.
Ep A +Ep B
q
C.
q
Ep A -Ep B
D.
Ep A -Ep B
q
2
5.电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量 q=+4.0×10-8 C 的点电荷在
A点所受静电力 FA=2.0×10-4 N，将该点电荷从 A点移动到 B点，静电力做功 W=8.0×10-7 J。求：
(1)A 点电场强度的大小 EA；
(2)A、B两点间的电势差 UAB。
题组二　等势面
6.下列说法中正确的是 (　　)
A.沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向
B.在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功
C.在电场中将电荷由 a点移到 b点，静电力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动
D.某等势面上各点的场强方向与该等势面平行
7.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为 1.6×10-9 C 的正点电荷从 A经B、C到达 D点，则
从A到D静电力对电荷做的功为 (　　)
A.4.8×10-8 J B.-4.8×10-8 J
C.8.0×10-8 J D.-8.0×10-8 J
8.如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面。A、B是同一等势面上的两点，C为另一
等势面上的一点，下列判断正确的是(深度解析)
3
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