学年高中物理第一章静电场第节电势差课时训练含解析新人教版选修-.doc

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1、第5节电势差根底训练对电势和电势差的理解1.以下说法正确的选项是(C)A.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关B.因电势差有正、负之分,所以电势差是矢量C.由于静电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,不随零电势点的不同而改变,所以UAB=UBA解析:电势具有相对性,与零电势点的选取有关;而电势差是标量,有正、负之分,但大小与零电势点的选取无关,选项A,B错误;由于UAB=A-B,UBA=B-A,故UAB=-UBA,选项D错误;电势差为电场中两点电势之差,与移动电荷的路径无关,选项C正确。2.电场中A,B两

2、点间的电势差为1 V,对它的理解,以下说法正确的选项是(B)A.电荷量为q的正电荷从A移动到B时,静电力所做的功是1 JB.电荷量为1 C的正电荷从A移动到B时,静电力所做的功是1 JC.电荷量为q的正电荷从B移动到A时,静电力所做的功是1 JD.电荷量为1 C的正电荷从A移动到B时,克服静电力做功1 J解析:由电势差公式U=,那么有对UAB=1 V的理解,从A到B移动1 C的正电荷,静电力做功1 J;或者从A到B移动1 C的负电荷,克服静电力做功1 J,选项B正确,A,C,D错误。静电力做功与电势能、电势差的关系3. 如下图,在O点放置一点电荷Q,以O为圆心作一圆。现将一电荷从A分别移到圆上

3、的B,C,D三点,那么静电力做功的情况是(D)A.移到B的过程做功最多B.移到C的过程做功最多C.移到D的过程做功最多D.三个过程做功一样多解析:B,C,D三点在同一等势面上,即三点的电势相同,所以UAB=UAC=UAD,由W=qU知三种情况下静电力做的功一样多,选项D正确。4.在电场中A,B两点间的电势差UAB=75 V,B,C两点间的电势差UBC=-200 V,那么A,B,C三点的电势上下关系为(C)A.ABCB.ACABD.CBA解析:UAB=75 V,A-B=75 V,A=B+75 V;UBC=-200 V,B-C=-200 V,C=B+200 V,CAB,选项C正确。5.在静电场中,

4、一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV(1 eV=1.610-19J),那么以下说法中正确的选项是(C)A.电场强度的方向一定由b直线指向aB.a,b两点间电势差Uab=5 VC.电子的电势能减少5 eVD.电子的电势能减少5 J解析:电场强度的方 向与 运动路径无关,选项A错误;Uab=-5 V,选项B错误;静电力做 功5 eV,那么电势 能减少5 eV,选项C正确,D错误。综合应用6.(2022绍兴第一中学期末)一带电小球在从空中的P点运动到Q点的过程中,重力做功6 J,克服静电力做功1 J,克服空气阻力做功2 J,那么以下说法正确的选项是(D)A.在P点的动能比在Q点大3 JB.在

5、P点的重力势能比在Q点小6 JC.在P点的电势能比在Q点大1 JD.在P点的机械能比在Q点大3 J解析:合力做功等于动能的变化量,合力做功等于各个力做功的代数和,总功为3 J,故动能增加3 J,即小球在P点的动能比在Q点小3 J,A错误;重力做功等于重力势能的减少量,重力做功6 J,重力势能减少6 J,所以P点重力势能比Q点大6 J,B错误;静电力做功等于电势能的减少量,克服静电力做功1 J,电势能增加1 J,所以P点电势能比Q点小1 J,C错误;除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量,除重力外,克服静电力做功1 J,克服空气阻力做功2 J,故机械能减少3 J,所以P点机械能比Q点大3 J

6、,D正确.7. 如下图,正点电荷电场中有A,B两点,将一电荷量q=+3.210-19 C的试探电荷从电场中的A点移至B点,静电力做功W=+6.410-20 J,那么A,B两点间的电势差U等于(B)A.0.5 VB.0.2 VC.5 V D.2 V解析:A,B两点间的电势差U= V=0.2 V,应选B。8. 电场中某区域的电场线如下图,A,B是电场中的两点。一个电荷量q=+4.010-8C的点电荷在A点所受静电力FA=2.010-4N,将该点电荷从A点移到B点,静电力做功WAB=8.010-7J。求:(1)A点电场强度的大小EA;(2)A,B两点间的电势差UAB。解析:(1)根据E=代入数据得E

7、A= N/C=5103 N/C。(2)根据UAB=代入数据得UAB=V=20 V。答案:(1)5103 N/C(2)20 V能力提升9. (2022浙江台州选考模拟)如下图,空间有一圆锥OAA,B点为OA母线上一点,B点为底面圆心,且OB等于OB,现在顶点O处固定一正的点电荷,以下判断正确的选项是(CA.A,A两点的电场强度相同B.B,B两点的电势不相等C.将一负的试探电荷从A点沿底面圆弧移到A点,静电力对该试探电荷一直不做功D.将一负的试探电荷从A点沿底面直径移到A点,静电力对该试探电荷先做负功后做正功解析:在O点放一个正电荷,根据正电荷的电场的特点E=k,由于OA=OA,即A,A的电场强度

8、相等,但是方向不同,所以选项A错误;点电荷的电场线与等势线互 相垂直,OB=OB,所以B,B是两个电势相等的点,选项B错误;同理A,A的电势也相等,因此W=qUAA=0,即负电荷从A到A静 电力不做功,选项C正确;根据 电场线的特点,A点电势比B的电势低,所以负电荷在A处的电势能要大,所以从A到B再到A电势能要 先减小再增大,静电力先做正功,再做负功,所以选项D错误。10. 如下图,在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设a,b所在的电场线竖直向下,a,b间的高度差为h,那么(B)A.带电粒子带正电B.a,b两点间的电势差Uab=C.b点电场强度等于a

9、点电场强度D.a点电场强度大于b点电场强度解析:带电粒子由a到b的过程中,重力做正功,而粒子运动到b点时动能没有增大,说明静电力做负功。根据动能定理有mgh-qUab=0,解得a,b两点间电势差为Uab=。因为a点电势高于b点电势,Uab0,所以粒子带负电,选项A错误,B正确;带电粒子由a运动到b过程中,在重力和静电力的共同作用下,先加速运动后减速运动。因为重力为恒力,所以静电力由小于重力变为大于重力,由此可见b点电场强度大于a点电场强度,选项C,D错误。11. 如下图,a,b,c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点。a,b两点的电势分别为a=3 V,b=9 V,那么以下表达正确的

10、选项是(C)A.该电场在C点处的电势一定为6 VB.a点处的电场强度Ea一定小于b点处的电场强度EbC.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D.正电荷只受静电力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大解析:此题中电场线只有一条,又没说明是哪种电场的电场线,因此电势降落及电场强度大小情况都不能确定,选项A,B错误;a,b两点电势,正电荷从a到b是从低电势向高电势运动,静电力做负功,动能减小,电势能增大,选项C正确,D错误。12.(2022浙江宁波十校联考) 如下图,实线代表水平匀强电场中未知方向的电场线,虚线a,b,c,d,f代表匀强电场内间距相等的一组等势面(同一虚线上各点电势相同,且

11、相邻等势面间电势差相等),一电子在如下图纸面内运动,经过a时的动能为E0,从a到c的过程中克服静电力所做的功为。以下说法正确的选项是(B)电场线方向向左假设电子初速度方向与a面垂直,那么电子恰好能到达f面假设电子初速度方向与a面成60,那么电势能的最大增量为假设电子最远到达c面,那么a到c过程中电子在竖直方向上的距离是ac间距的一半A.B.C.D.解析:从a到c克服静电力做功,即静电力做负功,电子的电势能增加,所以ac,所以电场线方向向右,错误;Wac=qUac,由于是匀强电场,所以Waf=2Wac,即Waf=-E0,根据动能定理,从a到f过程中Waf=Ekf-Eka,所以Ekf=0,正确;在水平向左静电力作用下,水平方向动能减到零时,其静电力做负功最多,即电势能增加最多,E=m(v)2=E0,所以正确;设速度方向与电场夹角为,那么Wac=-m,由此可知vx=v,即水平方向匀减速直线运动,竖直方向物体做匀速直线运动,因此=,因此说法错误,综上所述正确答案为B。