五、电势差练习题
高二物理第1章第5节电势差达标练习(含答案)
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高二物理第1章第5节电势差达标练习(含答案)1.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是()A.电势差的定义式UAB=WABq,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比B.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0C.电势差的定义式中,UAB与移动电荷的电荷量q无关D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B 点时电场力做的功解析:选BC.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,与移动的电荷量及做功的多少无关,即U=Wq也是比值定义式,故应选B、C.2.(2011年安徽省两地三校高二联考)一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除静电力外,其他力做的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a、b 两点间的电势差为()A.3.0×104VB.1.0×104VC.4.0×104VD.7.0×104V解析:选 B.由动能定理,外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,得电场力对物体做的功W=8.0×10-5J-6.0×10-5J=2.0×10-5J.由W=q(φa-φb)得φa-φb=W/q=1×104V,所以只有B对.3.(2011年海淀区高二质量检测)如图1-5-5所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等.一个正电荷在等势面L3处的动能为20J,运动到等势面L1处时动能为零;现取L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4J时,它的动能为(不计重力及空气阻力)()图1-5-5A.16JB.10JC.6JD.4J解析:选C.正电荷在电场中只受电场力的作用,在L3时,动能为20J,运动到L2等势面时其动能一定是10J,此时电势能为零,则此正电荷动能和电势能总和为10J.当它的电势能为4J时,动能为6J.所以C 正确.4.如图1-5-6所示,三个等势面上有a、b、c、d四点,若将一正电荷由c经a移到d,电场力做正功W1,若由c经b移到d,电场力做正功W2,则()图1-5-6A.W1>W2φ1>φ2B.W1C.W1=W2φ1D.W1=W2φ1>φ2解析:选D.由W=Uq可知,W1=W2.由Wcd=Ucd•q,Wcd>0,q>0,可知Ucb>0,故φ1>φ2>φ3,正确.5.(2011年北京东城区模拟)如图1-5-7所示,匀强电场的场强E=1.2×102N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8C沿半径R=20cm 的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°,求:图1-5-7(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功?做功多少?(2)A、B两点的电势差UAB.解析:(1)∵φB>φA,故将正电荷从A点移到B点电场力做负功.W=-qE•R=-9.6×10-7J.(2)UAB=Wq=-ER=-24V.答案:(1)负功9.6×10-7J(2)-24V一、选择题1.在电场中,A、B两点间的电势差为UAB=75V,B、C两点间的电势差为UBC=-200V,则A、B、C三点电势高低关系为()A.φA>φB>φCB.φAC.φC>φA>φBD.φC>φB>φA解析:选C.UAB=75V表示φA比φB高75V,UBC=-200V,表示φC 比φB高200V,所以三点电势高低为φC>φA>φB,选C.2.在静电场中,将一电子从a点移至b点,静电力做功5eV,则下列结论错误的是()A.电场强度的方向一定由b到aB.a、b两点的电势差是5VC.电子的电势能减少了5eVwD.因电势零点未确定,故不能确定a、b间的电势差解析:选ABD.电子在移动过程中静电力做正功,说明电势升高,电子的电势能减少,因此B错误;C正确;由于电场线方向不一定沿ab连线方向,故A错误;电场中两点间电势差为确定的数值.与电势零点的选择无关,故D错误.3.一电子飞经电场中A、B两点,电子在A点电势能为4.8×10-17J,动能为3.2×10-17J,电子经过B点时电势能为3.2×10-17J,如果电子只受电场力作用,则()A.电子在B点时动能为4.8×10-17JB.由A到B电场力做功为100eVC.电子在B点时动能为1.6×10-17JD.A、B两点间电势差为-100V解析:选ABD.因只有电场力做功,电子的电势能与动能之和不变,故有EkA+EpA=EkB+EpB,可得出EkB=4.8×10-17J,A正确C错误;电势能减少了4.8×10-17J-3.2×10-17J=1.6×10-17J,故由A到B电场力做正功1.6×10-17J=100eV,B正确;由100eV=UAB(-e)得:UAB =-100V,故D正确.4.如图1-5-8所示,在竖直纸面内有一匀强电场,一质量为m、带电荷量为-q的小球在一恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B.已知力F和AB间夹角θ=60°,AB间距离为d,且F=mg.则()图1-5-8A.匀强电场的电场强度大小为E=FqB.A、B两点的电势差大小为Fd2qC.带电小球由A运动到B的过程中电势能增加了32mgdD.电场方向与F方向关于AB对称解析:选AB.恒力F的大小和重力的大小相等并且夹角为120°,根据小球做匀速运动的特点可判断电场力方向与竖直方向夹角为60°向左,大小等于F,即mg=qE=F.从A到B过程中,电场力做功WAB=Eq•dcos60°=Fd2,A、B两点间的电势差为UAB=WABq=Fd2q.5.(2011年兴义市高二上学期月考)如图1-5-9所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J,已知A 点的电势为-10V,则以下判断正确的是()图1-5-9A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C.B点电势为零D.B点电势为-20V解析:选AC.因微粒仅受电场力作用,且由A点到B点时动能减少,故电场力做负功,电场力的方向水平向左,轨迹应为虚线1所示,A正确,B错误;由WAB=UAB•q=-10-5J,可得:UAB=-10V,由UAB=φA -φB,可得φB=φA-UAB=0V,故C正确,D错误.6.如图1-5-10所示,水平固定的小圆盘A,其带电荷量为Q,电势为零,从圆盘中心O处由静止释放一个质量为m、带电荷量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达圆盘中心竖直线上的c点,O到c之间距离为h而到圆盘中心竖直线上的b点时,小球速度最大,因此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是()图1-5-10A.b点场强B.c点场强C.b点电势D.c点电势解析:选AD.速度最大时加速度为零,由b点速度最大可知qEb=mg,所以Eb=mgq,由c点速度为零可知:mgh=-qφc,所以φc=-mghq. 7.如图1-5-11所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M点经P到达N点的过程中()图1-5-11A.速率先增大后减小B.速率先减小后增大C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小解析:选AC.电子所受库仑力为引力,从M到P再到N,电子和正点电荷之间的距离先减小再增大,库仑力先做正功再做负功,电势能先减小再增加,动能先增加再减小,速率先增加再减小,A、C选项正确,B、D选项错误.新课标第一网8.如图1-5-12所示,质量为m、带电荷量为q的粒子,以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()图1-5-12A.mv202qB.3mv20qC.2mv20qD.3mv202q解析:选C.粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有2gh=v20.电场力做正功,重力做负功,使粒子的动能由12mv20变为2mv20,则根据动能定理,有Uq-mgh=2mv20-12mv20,解方程得A、B两点电势差应为2mv20q,应选C.9.如图1-5-13所示,a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V、4V和1.5V,一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放,仅受静电力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则对质子的运动有下列判断,正确的是()图1-5-13A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5eVC.质子经过等势面c时的速率为2.25vD.质子经过等势面c时的速率为1.5v解析:选D.质子由高等势面向低等势面运动,电势能减少,动能增加,A、B都错误;质子从等势面a到等势面b,由动能定理得12mv2=2eV,质子从等势面a到等势面c,由动能定理得12mv2c=4.5eV,解得vc=1.5v,故D正确.C错误.二、计算题图1-5-1410.(2011年山东临沂模拟)如图1-5-14所示,用长为l的绝缘细线拴一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中,将小球拉至悬线呈水平的位置A 后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零,求:(1)B、A两点的电势差UBA;(2)小球到达B点时,悬线对小球的拉力FT.解析:(1)对小球,则A→B,由动能定理得:mglsin60°-qUBA=0所以UBA=3mgl2q.(2)在B点,小球受重力mg、电场力qE、绳拉力FT三力作用,建立如图所示直角坐标系,将三力正交分解.因B点小球速度为0,则FT=mgcos30°+qEcos60°=3mg.答案:(1)3mgl2q(2)3mg11.如图1-5-15所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc =12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J,求:图1-5-15(1)匀强电场的场强E;(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;(3)a、c两点间的电势差Uac.解析:由于电场力做功W=qU与路径无关,只与初、末位置间的电势差有关,故可根据已知的电场力做功先求电势差,再根据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E.反之亦然.(1)设a、b两点间距离为d,有W1=qE•d①由①式得wE=W1qd=1.2×10-74×10-8×5×10-2V/m=60V/m.(2)设b、c两点沿场强方向距离为d1,有d1=bc•cos60°②W2=qE•d1③由②③式得W2=qE•bc•cos60°=4×10-8×60×12×10-2×0.5J=1.44×10-7J.(3)设电荷从a移到c电场力做功为W,有W=W1+W2④W=qUac⑤由④⑤式得Uac=W1+W2q=1.2×10-7+1.44×10-74×10-8V=2.64×10-74×10-8V=6.6V.答案:(1)60V/m(2)1.44×10-7J(3)6.6V12.(2011年成都高二检测)如图1-5-16所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点.现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2gR.求:图1-5-16(1)小球滑至C点时的速度大小;(2)A、B两点间的电势差;(3)若以C点作为参考点(零电势点),试确定A点的电势.解析:(1)因B、C两点电势相等,故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零由几何关系可得BC的竖直高度hBC=3R/2根据动能定理有mg×3R/2=mv2C/2-mv2B/2解得vC=7gR.(2)因为电势差UAB=UAC,小球从A到C,重力和电场力均做正功,所以由动能定理有mg×3R+q|UAC|=mv2C/2解得|UAB|=|UAC|=mgR/(2q),(3)因为φAφA=-|UAC|=-mgR/(2q).答案:(1)7gR(2)mgR/(2q)(3)-mgR/(2q)。
电势能、电势、电势差练习题
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电势能、电势、电势差练习题【基础达标】1.如图所示点电荷电场中,将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做的功:()A.从A到B做功最多.B.从A到C做功最多C.从A到E做功最多.D.做功一样多【答案】D【解析】因为虚线所示的圆面是等势面,则AE、AD、AC、AB之间的电势差相等,所以根据W=Uq可知将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做的功相等,故选D.2.(多选)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷q,x轴垂直于环面且过圆心o。
下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中错误的是:()A.从o点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势一直降低B.从o点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势先降低后升高C.o点的电场强度为零,电势最低D.o点的电场强度不为零,电势最高【答案】BCD【解析】根据对称性可知,圆环上的电荷在O点产生的合场强为零,而无穷远处电场强度也为零,故电场强度先增大后减小,根据电场的叠加原理可知,x轴上电场强度方向向右,沿电场方向电势减小,故O点的电势最高,故BCD错误A正确;3.(多选)如图所示,ac和bd为正方形abcd的对角平分线,O为正方形的中心.现在abc三点分别放上电荷量相等的三个正电荷,则下列说法正确的是:()A.O点电场强度的方向垂直于ac由O指向dB.从O到d电势逐渐升高C.将b点的电荷移到O点时,d点的电场强度变小D.将带正电的试探电荷由O移到d,该电荷的电势能逐渐减少【答案】AD【解析】ac两点在O点形成的电场和场强为零,故O点的场强就是b点的电荷在O点的场强,其方向垂直于ac由O指向d,将b点的电荷移到O点时,d点的电场强度变大,选项A正确,C错误;根据电势叠加原理可知,从O到d电势逐渐降低,将带正电的试探电荷由O移到d,该电荷的电势能逐渐减少,选项B错误,D正确;故选AD.4.(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能EP随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是对称的曲线,x2~x3是直线段,则下列判断正确的是:()A.x1处电场强度最大B.x2~x3段是匀强电场C.x1、x2、x3处电势的关系为D.粒子在O~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动【答案】BC【解析】因EP-x图线的斜率等于电场强度的大小,可知x1处电场强度为零,选项A错误;x2~x3段斜率不变,所以是匀强电场,选项B正确;带负电的粒子在x1、x2、x3处的电势能逐渐变大,故电势φ1、φ2、φ3、的关系为φ1>φ2>φ3,选项C正确;在O~x2段场强是非匀强电场,故粒子在O~x2段做非匀变速运动,x2~x3段是匀强电场,故做匀变速直线运动,选项D错误;故选BC。
电势能 电势和电势差练习
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1.4 电势能电势与电势差当堂检测1下列说法正确的是()A.在电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少B.在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加2如图所示,A、B、C为电场中同一电场线上的三点,设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法正确的是()A若在C点无初速释放正电荷,电荷向B运动,电势能减小A B CB若在C点无初速释放正电荷,电荷向B运动,电势能增大C若在C点无初速释放负电荷,电荷向A运动,电势能增大D若在C点无初速释放负电荷,电荷向A运动,电势能减小【课后练习与提高】1、如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+ q和- q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是 ( ) A.放上+q时,它们的电势能E A>E B>E CB.放上+q时,它们的电势能E A<E B<E CC.放上-q时,它们的电势能E A>E B>E CD.放上-q时,它们的电势能E A<E B<E C2、一个点电荷,从静电场的a点移到b点,其电势变化为零,则()A.a、b两点场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等3、如图四所示,为电场中一条电场线,一个点电荷由静止开始,在电场力作用下,从A点移到B点,下面论述正确的是()A.A处场强大于B处场强;B.点电荷在A处电势能大于在B处电势能;C.点电荷带负电;D.由A到B点电荷受到电场力越来越小。
4、在电场中,A点的电势高于B点的电势,则()A.把负电荷从A点移到B点,电场力作负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力作正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力作负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力作正功5、在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同6、若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内()A.一定沿着电场线由高电势向低电势运动B.一定沿着电场线由低电势向高电势运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动7、有一电场的电场线如图1所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示,则()A.E A>E B U A>U BB.E A>E B U A<U BC.E A<E B U A>U BD.E A<E B U A<U B8、如图2,A、B为两等量异号点电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不作功9、在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度 B.同一电荷所受电场力C.电势 D.同一电荷具有的电势能10、下述说法正确的是()A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大11、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点电场力做了5×10-6J的功,那么()A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B.电荷在B处将具有5×10-6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10-6JD.电荷的动能增加了5×10-6J12、关于等势面下列说法正确的是( )A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,电场力没做功,电荷必在同一等势面上移动13、以无穷远处为零电势点,下述情况中各物理量为正还是为负?(1)负电荷周围空间的电势为_________值.(2)正电荷位于某负荷电产生的电场内,它的电势能为________值.(3)负电荷位于某负电荷产生的电场内,它的电势能为________值.14、如图8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势间的电势差相等,一正电荷在等势线U3上时,具有动能20J,它运动到等势线U1时速度为零,令U2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能为_______J.。
高中物理 第一章 5 电势差练习高中物理试题
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A 级 抓基础 1.关于U AB =W ABq和W AB =qU AB 的理解,正确的是( )A .电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q 成反比 B .在电场中A 、B 两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时W AB 较大C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关 答案:C2.(多选)下面关于电场力做功和电势差的说法中,正确的是( ) A .电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决B .电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决C .电势差是矢量,电场力做的功是标量D .在匀强电场中,与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零 答案:BD3.电场中有a 、b 两点,a 点电势为2 V ,带电量为2×10-8C 的负离子仅在电场力作用下从a 运动到b 的过程中,电场力做正功4×10-8 J ,则( )A .b 点电势是2 VB .a 、b 两点中,b 点电势较高C .此电荷的电势能增加D .该电荷速度可能减小解析:负离子仅在电场力作用下从a 运动到b ,电场力做正功,电荷的电势能减小,动能增大,因而速度增大,C 、D 错误;由U ab =W ab q =4×10-8-2×10-8V =-2 V.又U ab =φa -φb ,故φb =φa -U ab =4 V ,b 点电势较高,A 错误,B 正确. 答案:B4.如图所示,MN 是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M 移到N 时,电荷克服静电力做功,下列说法中不正确的是( )A .M 点和N 点之间一有电势差B .M 点的电场强度一大于N 点的电场强度C .电场线的方向从M 指向ND .M 点的电势大于N 点的电势解析:负电荷从M 移到N 时,电荷克服静电力做功,则负电荷所受的静电力的方向是从N 到M ,则电场线的方向为由M 指向N ,故选项A 、C 、D 正确,B 错误.答案:B B 级 提能力5.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的势面.一个所带电荷量为-5.0×10-8C 的点电荷,沿图中曲线从A 点移到B 点,电场力做的功为( )A .-5.0×10-7J B .5.0×10-7J C .-3.5×10-6JD .3.5×10-6J解析:U AB =φA -φB =-10 V ,W AB =qU AB =5.0×10-7J ,B 项正确. 答案:B6.如图所示,在处于O 点的点电荷+Q 形成的电场中,试探电荷+q 由A 点移到B 点静电力做的功为W 1,以OA 为半径画弧交OB 于C ,再把试探电荷由A点移到C 点静电力做的功为W 2;由C 点移到B 点静电力做功的为W 3.则三次静电力做功的大小关系为( )A .W 1=W 2=W 3<0B .W 1>W 2=W 3>0C .W 1=W 3>W 2=0D .W 3>W 1=W 2=0解析:点电荷形成电场的势面是以该点电荷为球心的球面,由题意知,三点的电势关系为φA =φC >φB ,所以电势差U AB =U CB >0,U AC =0.而W 1=qU AB ,W 2=qU AC ,W 3=qU CB ,所以W 1=W 3>W 2=0.故选项C 正确.答案:C7.静电场中,某带电粒子在电场力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点.若该带电粒子在a 、b 两点的速率分别为v a 、v b ,不计重力,则该带电粒子的比荷qm为( )A.v 2a -v 2b φb -φaB.v 2b -v 2a φb -φaC.v 2a -v 2b2(φb -φa ) D.v 2b -v 2a2(φb -φa )解析:由电势差公式以及动能理得W =qU ab =q (φα-φb )=12m (v 2b -v 2a ),可得比荷为q m =v 2a -v 2b2(φb -φa ).答案:C8.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC 与半径为R 的圆周交于B 、C 两点,在圆心处有一固的正点电荷,B 为AC 的中点,C 点位于圆周的最低点.现有一质量为m 、电荷量为-q 的套在杆上的带负电小球从A 点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g ,A 点距过C 点的水平面的竖直高度为3R ,小球滑到B点时的速度大小为2gR .(1)求小球滑至C 点时速度的大小; (2)求A 、B 两点的电势差U AB ;(3)若以C 点作为零电势点,试确A 点的电势. 解析:(1)从B →C ,由32Rmg =12mv 2C -12mv 2B 知,v C =7gR .(2)从A →B ,由32Rmg -qU AB =12mv 2B 知,U AB =-mgR 2q.(3)U AB =U AC =φA -φC =-mgR 2q, 则φA =-mgR2q.。
静电力做功电势能电势电势差练习题
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《静电力做功、电势能、电势、电势差》练习题 班级: 学号: 姓名:1、下列说法正确的是( )A .沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定增加B .沿着电场线的方向移动正电荷,电势能一定减少C .沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定减少D .沿着电场线的方向移动负电荷,电势能一定增加2、如图所示,A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且DB CD AC ==.将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( )A .电场力一直做正功B .电场力先做正功再做负功C .电场力一直做负功D .电场力先做负功再做正功3、如图所示仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A 运动到B ,则( )A .电场力做正功B .动能减少C .电势能增加D .加速度增大4、图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹。
粒子先经过M 点,再经过N 点。
可以判定A .M 点的电势大于N 点的电势B .M 点的电势小于N 点的电势C .粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力D .粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力5、如图所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO=OD ,∠ADO=60°。
下列判断正确的是( )A .O 点电场强度为零B .D 点电场强度为零C .若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D .若将点电荷-q 从O 移向C ,电势能增大6、带电粒子以速度v 0沿竖直方向垂直进入匀强电场E 中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v 0,则一定有( )A .电场力与重力大小相等B .粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C .电场力所做的功一定等于重力所做的功D .电势能的减小一定等于重力势能的增大7、如图所示,在场强E =104N /C 的水平匀强电场中,有一根长l =15 cm 的细线,一端固定在O 点,另一端系一个质量m =3 g ,带电荷量q =2×10-6C 的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则小球到达最低达最低点B 时的速度是多大?8、如图所示,一长为L的丝线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ时,小球处于平衡状态,试问:(1)小球的带电荷量q多大?(2)若细线的偏角从θ增加到φ,然后由静止释放小球,φ为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零?9、如果把q=×108-C的电荷从无穷远移到电场中的A点,需要克服电场力做功W=×104-J,那么 (1) q在A点的电势能和A点的电势各是多少? (2) q未移入电场前A点的电势是多少?10、关于电场中的等势面,下列说法中止确的有( )A.等势而不一定跟电场线垂直B.沿电场线电势一定升高C.在同一等势面上两点间移动电荷,电场力做功为零D.处于静电平衡状态的导体是等势体,表面是一个等势面11、下列关于等势面的说法正确的是( )A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面12、图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷只在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为( )A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV13、如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a、U b和U c,U a>U b>U c.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知( )(A)粒子从K到L的过程中,电场力做负功(B)粒子从L到M的过程中,电场力做负功(C)粒子从K到L的过程中,静电势能增加(D)粒子从L 到M 的过程中,动能减少14、如图所示,a 、b 和c 表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为U 、2U/3和U/4.一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动。
静电场中的电势差练习题电势能和电场线
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静电场中的电势差练习题电势能和电场线静电场中的电势差是物理学中一个重要的概念,它描述的是电场中两点之间的电势差异。
在这篇文章中,我们将通过一些练习题来深入理解电势差、电势能和电场线的概念。
1. 练习题一假设有一个由两个平行金属板组成的电容器,上板带正电荷+Q,下板带负电荷-Q。
两板之间的距离为d。
a) 在电容器的中间点M处,计算电势差ΔV。
b) 计算电场强度E。
c) 在M点附近,画出电场线。
解答:a) 在电容器的中间点M处,由于是静电平衡,所以电势差ΔV为0。
b) 在电容器的中间点M处,由于是静电平衡,所以电场强度E为0。
c) 在M点附近,电场线为一组等势线,垂直于金属板。
2. 练习题二现在考虑一个由一个正电荷+Q和一个负电荷-Q组成的电偶极子。
假设两电荷之间的距离为d。
a) 在电偶极子的中心点O处,计算电势差ΔV。
b) 计算电场强度E。
c) 在O点附近,画出电场线。
解答:a) 在电偶极子的中心点O处,根据电势差的公式ΔV = k * Q * (1/d - 1/d),其中k为电场常数,Q为电荷量,d为距离。
由于1/d - 1/d = 0,所以电势差ΔV为0.b) 在电偶极子的中心点O处,电场强度E由公式E = k * Q / d²计算得到。
c) 在O点附近,电场线为由正电荷指向负电荷的弯曲线。
电场线的密度表示电场强度的大小。
通过这两个练习题,我们对静电场中的电势差、电势能和电场线有了更深入的理解。
通过计算和图示的方式,我们可以直观地了解电场中的物理现象。
深入研究电场的性质和行为,最终有助于我们理解和应用电学原理。
高考物理复习电势和电势差专题练习(附答案)
![高考物理复习电势和电势差专题练习(附答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/b025825afd0a79563d1e72c2.png)
高考物理复习电势和电势差专题练习(附答案)电势只要大小,没有方向,是标量,其数值不具有相对意义,只具有相对意义。
以下是电势和电势差专题练习,请大家细心练习。
1.(改编)圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.那么该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能小于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【答案】D【解析】由于带电粒子遭到电场力指向轨迹凹侧,说明带电粒子带正电,选项A错误;依据库仑定律F=k可知,粒子在c 点遭到电场力最小,选项B错误;粒子从b点运动到c点的进程中,电场力对粒子做正功,粒子电势能减小,选项C错误;由动能定理可得:qU=Ek,由于UabUbc,所以选项D正确.2.(2021年北京模拟)以下四个电场中,均有相互对称散布的a、b两点,其中电势和场强都相反的是()【答案】B【解析】a、b两点场强的方向不同,选项A错误;a、b两点电势和场强均相反,选项B正确;a点电势高于b点电势,选项C错误;a、b两点场强的方向不同,选项D错误.3.(改编)某种静电矿料分选器的原理表示图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在搜集板中央的两侧,对矿粉分别的进程,以下表述正确的有()A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做负功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小【答案】D【解析】带正电的矿粉遭到向左的电场力作用,落在左侧,电场力对矿粉做正功,矿粉电势能变小,选项D正确.4.a、b、c、d是匀强电场中的4个点,它们正好是一个矩形的4个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,由此可知c点的电势为()A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V【答案】B【解析】平行于匀强电场所在平面的1个平行四边形,恣意两条平行边上对应两点的电势差相等,即d=c,可得选项B 正确.5.(2021年德州期末)一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的状况如图K6-2-4乙所示,假定在O点由运动释放一电子,电子仅受电场力的作用,那么()A.电子将沿Ox方向运动B.电子的电势能将增大C.电子运动的减速度恒定D.电子运动的减速度先减小后增大【答案】AD【解析】由题图乙可知,沿x轴正方向电势越来越高,故电场线方向沿x轴负方向,电子遭到的电场力沿x轴正方向,故电子将沿Ox方向运动,电子的电势能将减小,A正确,B 错误;因电势随x的增大,其变化率先减小后增大,故沿x 轴正方向,电场强度先减小后增大,电子运动的减速度先减小后增大,D正确,C错误.6.(2021年金山中学期末)某带电粒子仅在电场力的作用下由A点运动到B点,电场线及粒子的运动轨迹可以判定()A.粒子在A点的减速度小于它在B点的减速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.粒子在A点的电势低于它在B点的电势【答案】AB【解析】A点的场强小于B点场强,在A点受电场力小于在B点,A正确;A到B进程电场力做正功,电势能减小,动能增大,B正确、C错误;A点电势高于B点,D错误.7.(2021年江苏模拟)真空中有一带负电的点电荷绕固定的点电荷+Q运动,其轨迹为椭圆.a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆焦点上,那么以下说法正确的选项是()A.负电荷在a、c两点所受的电场力大小相等B.负电荷在a点的电势能高于在c点的电势能C.负电荷由b运动到d的进程中电势能添加,动能增加D.负电荷由a经b运动到c的进程中,电势能先增大后减小【答案】AC【解析】电场强度是矢量,由对称性可知a、c两点的场弱小小相等,故负电荷在a、c两点所受电场力大小相等但方向不同,A正确;依据电势是标量和对称性可知,a、c两点的电势相等,故负电荷在a、c两点的电势能相等,B错误;误点电荷的电场线是辐射向外的,且沿电场线方向电势降低,故轨迹上a、b、c、d四点中b点电势最高,d点电势最低,a、c两点相反,所以负电荷在b点电势能最小,应选项C正确,D错误.8.真空中等量异种点电荷放置在M、N 两点,在MN的连线上有对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,那么以下说法正确的选项是()A.a点场强与c点场强一定相反B.a点电势一定小于c点电势C.负电荷在c点的电势能一定大于在a点的电势能D.正电荷从d点移到b点电场力不做功【答案】AD【解析】依据真空中等量异种点电荷电场线的散布特点,在MN的连线上对称点a、c场强一定相反,应选项A正确;因沿着电场线方向电势逐渐降低,但电场方向未知,那么a点电势不一定小于c点电势,应选项B错误;电荷从a点移到c 点,电场力做功正负未知,那么不能判别电势能增减,负电荷在c点电势能不一定大于a点电势能,应选项C错误;而MN连线的中垂线是等势线,其上的对称点b、d电势相等,那么正电荷从d点移到b点电场力不做功,应选项D正确.9.(2021年珠海模拟)长为L,倾角为的润滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点末尾沿斜面上滑,抵达斜面顶端的速度仍为v0,那么()A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能B.A、B两点的电势差一定为C.假定是匀强电场,那么该电场的场强一定是D.假定是匀强电场,那么该电场的场强能够是【答案】AD【解析】小球动能没变,电场力与重力做功之和为零,重力做负功,电场力做正功,电势能减小,在B点的电势能小于A点,A正确;动能定理qU-mgLsin =0,得U=,B错误;场强方向不确定,所以场强不一定是,C错误,D正确.二、非选择题10.(2021年泉州模拟)固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平空中平滑衔接,半圆管的半径R=1.6 m,管内壁润滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场弱小小E=1.5 103 N/C、方向水平向左的匀强电场,水平面AB段外表润滑,长L1=6.75 m,BC段外表粗糙,长L2=5.5 m.质量m=2.0 kg、电荷量q=0.01 C的带正电小球在水平恒力F=10.0 N的作用下从A点由运动升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进入半圆管后经过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15 N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数=0.2,取g=10 m/s2.求:(1)小球经过端口D时的速度大小vD;(2)小球经过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.【答案】(1)2 m/s (2)0 (3)9 m/s【解析】(1)在端口D,由牛顿第二定律有mg-ND=m解得vD==2 m/s.(2)设小球经过半圆管中点P时的速度大小为vP,从P到D 的进程中由动能定理可得qER-mgR=mv-mv解得vP=2 m/s在P点由牛顿第二定律有qE-NP=m解得NP=0.(3)设F作用的距离为s,从A到D由动能定理有Fs-mgL2-2mgR=mv解得s=9 m在F作用的进程中由动能定理得Fs-mg(s-L1)=mv解得v0=9 m/s.11.在真空中足够大的绝缘水平空中上,一个质量为m=0.2 kg、带电荷量为q=+2.010-6 C的小物块处于运动形状,小物块与空中间的摩擦因数=0.1.从t=0时辰末尾,空间上加一个如图K6-2-10乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)求:(1)4秒内小物块的位移大小;(2)4秒内电场力对小物块所做的功.【答案】(1)8 m (2)16 J【解析】(1)0~2 s内小物块减速度a1==2 m/s2,位移s1=a1t=4 m,2 s末的速度为v2=a1t1=4 m/s,2~4 s内小物块减速度a2==-2 m/s2,位移s2=v2t2+a2t=4 m,4秒内的位移s=s1+s2=8 m.(2)v4=v2+a2t2=0,即4 s末小物块处于运动形状设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理有:W-mgs=0,解得W=1.6 J.12.润滑水平面上放有用绝缘资料制成的L形滑板,其质量为M,平面局部的上外表润滑且足够长.在距滑板的A端为l 的B处放置一个质量为m、带电量为q的小物体C(可看成是质点),在水平的匀强电场作用下,由运动末尾运动.M=3m,电场的场强为E.假定物体C在运动中及与滑板A端相碰时不损失电量.(1)求物体C第1次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小.(2)假定物体C与滑板A端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的,求滑板被碰后的速度大小.(3)在(2)问条件下,求小物体C从末尾运动到与滑板A第2次碰撞这段时间内,电场力对小物体C做的功.【答案】(1) (2) (3)qEl【解析】(1)设物体C在电场力作用下第1次与滑板A端碰撞时的速度为v1,由动能定理,得qEl=mv,解得v1=.(2)小物体C与滑板碰撞进程中动量守恒,设滑板碰撞后的速度为v2,由动量守恒定律,得mv1=Mv2-mv1,解得v2=v1=.(3)设小物体C的减速度为a,由牛顿第二定律,有F=qE=ma.设第1次碰后到第2次碰前的时间为t,小物体C与滑板从第1次碰后到第2次碰时位移相等,以水平向左为正方向,即v2t=-v1t+at2,解得t=.两次相碰之间滑板走的距离s=v2t=l.设小物体C从末尾运动到与滑板A第2次碰撞这段进程电场力对小物体做的功为W,那么W=qE(l+s),解得W=qEl.电势和电势差专题练习及答案的内容就为考生分享到这里,希望考生可以在考前做好预备。
电势差和电能的计算练习题
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电势差和电能的计算练习题电势差和电能是电学中非常重要的概念,广泛应用于各个领域。
本文将通过一些练习题来巩固和加深我们对电势差和电能计算的理解。
一、选择题1. 两点之间的电势差等于:A. 电势差B. 电场强度C. 电压D. 电容量2. 如果一个正电荷从a点移动到b点,且电势降低了,那么a点和b点之间的电场力的方向是:A. 从a点指向b点B. 从b点指向a点C. 两者之间没有关系D. 不确定,需要更多信息3. 一束光子从一个匀强电场中通过,如果光子速度的大小不变,那么光子的动能变化了吗?A. 变化了,增加B. 变化了,减少C. 没有变化D. 不确定,需要更多信息4. 两个电荷之间的电势差仅与以下哪个因素有关?A. 电荷的大小B. 电荷的符号C. 两者之间的距离D. 以上所有因素二、填空题1. 两个点之间的电势差等于两个点之间的 ______ 除以单位正电荷的电势能。
2. 电势差的单位是 ______。
3. 一个电子从某一点移动到另一点,如果电势差为10伏,电子所获得的电势能为 ______ 朱。
4. 若一个电荷在电势差为5伏的电场中移动了2米,它所获得的势能变化为 ______ 朱。
三、计算题1. 一个电场中,两个点A和B之间的电势差为20伏,当一个电荷从A点移动到B点时,它所获得的电势能为40朱。
求这个电场的电场强度。
2. 在一个匀强电场中,两个距离为4cm的平行金属板,两板间的电势差为120伏。
求该电场的电场强度。
3. 在一个边长为10cm的正方形内,电场强度处处相同,大小为100N/C。
以正方形的一个顶点为起点,沿顶点到另外一个顶点的对角线方向移动到达另一个顶点,求电势差和电势能变化。
2. 一电容器的两个极板之间的电势差为15伏,当电容器储存的电荷量为4库时,求极板间的电容量和电势能。
解答:一、选择题1. C2. B3. C4. D二、填空题1. 电势差2. 伏特3. 204. 10三、计算题1. 根据电势差的定义,电势差等于电场强度与电荷的乘积。
电势差练习题
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电势差练习题电势差练习题电势差是电场中两点之间电势的差异,它是衡量电场力量的重要指标。
在物理学中,我们经常通过练习题来巩固和应用所学的知识。
下面,我将为大家提供一些关于电势差的练习题,帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
练习题一:简单电势差计算1. 在一个电场中,两点之间的电势差为10伏特。
如果将这两点之间的距离缩小一半,则新的电势差是多少?2. 在一个电场中,两点之间的电势差为20伏特。
如果将这两点之间的距离增加一倍,则新的电势差是多少?解答:1. 电势差与距离成正比,因此当距离缩小一半时,电势差也会缩小一半。
所以新的电势差为5伏特。
2. 同理,电势差与距离成正比,当距离增加一倍时,电势差也会增加一倍。
所以新的电势差为40伏特。
练习题二:复杂电势差计算1. 在一个电场中,两个点A和B之间的电势差为15伏特。
如果在A点放置一个电荷Q1=2μC,B点放置一个电荷Q2=3μC,求A点和B点之间的距离d。
2. 在一个电场中,两个点C和D之间的电势差为30伏特。
如果在C点放置一个电荷Q3=4μC,D点放置一个电荷Q4=6μC,求C点和D点之间的距离d。
解答:1. 电势差的计算公式为V = k * (Q1 / r1 + Q2 / r2),其中k为电场常数,r1和r2分别为A点和B点到电荷的距离。
根据题意,我们可以列出方程15 = k * (2/ r1 + 3 / r2)。
由于题目没有给出具体数值,无法解出具体的距离d。
2. 同理,根据电势差的计算公式,我们可以列出方程30 = k * (4 / r3 + 6 / r4)。
同样地,由于题目没有给出具体数值,无法解出具体的距离d。
练习题三:电势差与电势能的关系1. 在一个电场中,一个电荷Q在两个点A和B之间移动,A点的电势为10伏特,B点的电势为5伏特。
如果电荷Q从A点移动到B点,它所获得或失去的电势能是多少?2. 在一个电场中,一个电荷Q在两个点C和D之间移动,C点的电势为20伏特,D点的电势为15伏特。
电势、电势差、电势能经典练习(含答案)
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电势电势差电势能一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在静电场中,让质子逆着电场线的方向由A点移到B点,如图所示,则:()A.电场力做正功,A点电势高于B点B.电场力做正功,A点电势低于B点C.电场力做负功,A点电势高于B点D.电场力做负功,A点电势低于B点【答案】D2.关于场强和电势,下列正确的是:()A.在电场中a、b两点间移动电荷,电场力做总功为零,则电荷一定在等势面上移动B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.两个等量同种电荷的电场,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势越来越低,场强方向均相同,场强大小在减小D.两个等量异种电荷的电场中,从两电荷连线中点沿连线中垂线向外,电势均相等,场强方向均相同,场强大小在减小【答案】D3.如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子:()A.在a、b两点加速度的大小B.电性与场源电荷的电性相同C.在a、b两点时速度大小va < vbD.在a、b两点的电势能Ea >Eb【答案】A4.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:()【答案】A5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和 φQ ,则:( )A. E P >E Q ,φP >φQB. E P >E Q ,φP <φQC. E P <E Q ,φP >φQD. E P <E Q ,φP <φQ 【答案】A6.如图所示,在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点,它们处于同一圆周上,且ac 、bd 分别是圆的直径,已知abc 三点的电势分别为ϕa =9V ,ϕb =15V ,ϕc =18V ,则d 点的电势为:( )A .4VB .8VC .12VD .16V 【答案】C7.如图所示, 虚线表示某电场的等势面, 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。
(完整版)电势电势差基础练习题含答案,推荐文档
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D.将一电子由C点沿CDE圆弧移到E点则电子的电势能先减小后增大第1题图第二题图2、(2选)点电荷Q的电场中,一个电子通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是A.Q为负电荷B.运动中,电子总是克服电场力做功C.电子经过两等势面的动能Eka>EkbD.电子在两等势面上的电势能Epa>Epb3、(3选)如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电差相等,即Uab = Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大4、(3选)现有两个边长不等的正方形,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。
在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正电荷或负电荷。
则下列说法中正确的是:( )A.O点的电场强度和电势均为零B.把一电荷从b点移到c点电场力作功为零C.同一电荷在a、d两点所受电场力相同D.若a点的电势为φ,则a、d两点间的电势差为2φ5、图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。
两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。
已知M是带正电的带电粒子。
则下列说法中正确的是()A.N一定也带正电B.a点的电势高于b点的电势,a点的场强大于b点的场强C.带电粒子N的动能减小电势能增大D.带电粒子N的动能增大电势能减小6、(2选) 如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是( )A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带负电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能7、如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=2m,已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个带电荷量q=-2×10-6C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加1.2×10-5J,由B移到C的过程中电场力做功6×10-6J,下列说法正确的是( )A.B、C两点的电势差UBC=3VB.A点的电势低于B点的电势C.负电荷由C移到A的过程中,电势能增加D.该电场的场强为1V/m8、如图所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向平行于圆平面。
电势差习题(含答案)
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第1章静电场第05节电势差1.带正电荷的小球只受到电场力作用,把它从静止释放后,它在任意一段时间内( )A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动2.如图1-5-2所示,B、C、D三点都在以点电荷十Q为圆心的某同心圆弧上,将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功大小比较( ) A.W AB>W AC B.W AD>W ABC.W AC=W AD D.W AB=W AC3.一电荷量为+2×108-C的点电荷在外力作用下,从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中电场力对点电荷做功为8×108-J,若a点电势为ϕa,b点电势为ϕb,则下列结论中正确的是( )A.可以判定ϕa-ϕb=400 V B.可以判定ϕa-ϕb=-400 VC.ϕa-ϕb可能等于零D.不能判断ϕa-ϕb的值4.电场中有A、B两点,把某点电荷q从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了负功,则下列说法正确的是( )A.该电荷是正电荷,则电势能减少B.该电荷是正电荷,则电势能增加C.该电荷是负电荷,则电势能增加D.电荷的电势能增加,但不能判定是正电荷还是负电荷5.如图1-5-3所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在ϕ2上时,具有动能20 J,它运动到等势线ϕ1上时,速度为零,令ϕ2=0,那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为( )A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J6.如图1—5—4所示,在正点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,两个粒子经过a点时具有相同的动能.由此可以判断( )A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B.甲、乙两粒子带异号电荷C.若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D.两粒子经过b点时具有相同的动能7.如图1—5-5所示的电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时,电场力所做的功分别是30 J、-6 J,如果取B点为零电势点,A、C两点的电势分别是ϕA=____________ V,ϕC=______________ V,AC间的电势差U AC=____________________ V.8.在电场中把电荷量为2.0×109-C的正电荷从A点移到B点,静电力做功为-1. 5×107-J,再把电荷从B点移到C点,静电力做功为4.0×107-J.(1) A、B、C三点中哪点的电势最高? 哪点的电势最低?(2) A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?(3) 把-1.5×109-C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?9.如图1—5—6所示,匀强电场的场强E=1.2×102N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8C沿半径为R=20 cm的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°,求:(1)这一过程电场力做多少功? 是正功还是负功?(2)A、B两点间的电势差U AB为多大?[综合评价]1.对于电场中A 、B 两点,下列说法正确的是( )A .电势差的定义式U AB =W AB /q ,说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比,与移动电荷的电荷量q 成反比B .A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C .将l C 电荷从A 点移到B 点,电场力做1 J 的功,这两点间的电势差为1 VD .电荷由A 点移到B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功2.(2005年上海高考)在场强大小为E 的匀强电场中,一质量为m ,带电荷量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE /m ,物体运动s 距离时速度变为零,则 ( )A .物体克服电场力做功qEsB .物体的电势能减少了0.8qEsC .物体的电势能增加了qEsD .物体的动能减少了0.8qEs3.如图1-5-7所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q ,在M 点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q 的电场中运动到N 点静止,则从M 点运动到N 点的过程中( )A .小物块所受电场力逐渐减小B .小物块具有的电势能逐渐减小C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 4.电场中某一电场线为一直线,线上有A 、B 、C 三个点,把电荷q 1=108-C 从B 点移到A 点时电场力做了107-J 的功;电荷q 2=-108-C ,在B 点的电势能比在C 点时大107-J ,那么:(1) 比较A 、B 、C 三点的电势高低,由高到低的排序是___________ ; (2) A 、C 两点间的电势差是__________________ V ;(3) 若设B 点的电势为零,电荷q 2在A 点的电势能是____________ J .图1-5-75.在电场中有A 、B 两点,它们的电势分别为ϕA =-100V ,ϕB =200 V ,把电荷量q =-2.0×107-C 的电荷从A 点移动到B 点,是电场力做功还是克服电场力做功? 做了多少功?6.如图1—5—8所示,将一质量为m ,电荷量为+g 的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O 点的固定轴转动,杆长为L ,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E 的匀强电场中,电场方向如图所示,将杆拉至水平位置OA ,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB 时小球的动能及小球电势能的变化.7.如图1—5—9所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m 的带电小球,另一端固定于O 点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力.8.在370 JRB22彩色显像管中,阴极A 与阳极B 间电势差U AB =-22.5kV,电子从阴图1-5-8图1-5-9极至阳极加速,试求电场力做的功为多少? 电子到达阳极的速度v 为多少?(电子质量m e =9.1×10-31kg )第五节 电势差答案:1.C 2.CD 3.A 4.D 5.C 6.BCD 7.15 -3 18 8.(1)B 最高 C 最低 (2)U AB =-75VU BC =200V U AC =125V (3)-1.875×107-J 9.(1)9.6×107-J 负功 (2)-24V综合评价答案:1.C 2.ACD 3.ABD 4.(1) ϕC > ϕB >ϕA (2)20 (3)1.0×107- 电场力做正功 6.0×105-J6.(mg+qE)L qEL7.mg (3-θθsin 1cos 2+) 8.3.6×1015-J 8.9×107m/s。
高中物理电势差练习题及讲解
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高中物理电势差练习题及讲解练习题一:一个点电荷 \( Q \) 位于原点,距离 \( Q \) 为 \( r \) 处的电势差是多少?答案:电势差 \( V \) 由公式 \( V = k \frac{Q}{r} \) 给出,其中 \( k \) 是库仑常数。
练习题二:两个点电荷 \( Q_1 \) 和 \( Q_2 \) 分别位于 \( x = 0 \) 和\( x = d \) 处,求 \( x = \frac{d}{2} \) 处的电势差。
答案:由于两个点电荷产生的电势差分别为 \( V_1 = k\frac{Q_1}{\frac{d}{2}} \) 和 \( V_2 = k\frac{Q_2}{\frac{d}{2}} \),所以在 \( x = \frac{d}{2} \) 处的电势差 \( V \) 为 \( V = V_1 - V_2 = k \frac{Q_1 -Q_2}{\frac{d}{2}} \)。
练习题三:一个均匀带电的球体,其半径为 \( R \),总电荷量为 \( Q \),求球心处的电势差。
答案:对于均匀带电的球体,球心处的电势差 \( V \) 为 \( V = k\frac{Q}{R} \)。
练习题四:一个无限大均匀带电平面,其面电荷密度为 \( \sigma \),求距离平面 \( d \) 处的电势差。
答案:无限大均匀带电平面产生的电势差 \( V \) 为 \( V = \frac{\sigma d}{2\varepsilon_0} \),其中 \( \varepsilon_0 \) 是真空的电容率。
练习题五:一个带电圆环,其半径为 \( R \),总电荷量为 \( Q \),求圆环中心处的电势差。
答案:对于带电圆环,圆环中心处的电势差 \( V \) 为 \( V = k\frac{Q}{2R} \)。
讲解:电势差是描述电场中两点之间电势能差异的物理量。
电势能和电势、电势差练习含答案
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BA C E《第一章 4 电势能和电势 5 电势差》同步练习1、如图所示,在匀强电场中有A、B两点,将一电量为q的正电荷从A点移到B点,第一次沿直线AB移动该电荷,电场力做功为W1;第二次沿路径ACB移动该电荷,电场力做功W2;第三次沿曲线AB移动该电荷,电场力做功为W3,则( A )A.W1>W2>W3B.W1<W3<W2C.W1= W2 = W3D.W1= W2<W32. 电场中两点间电势差qWU的物理意义是:(D)A.电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零B.电势差与电场力做功成正比,与被移送的电量成反比C.电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D.它是由两点的位置决定的,与移送的电荷的种类和数量无关3.如图,是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从a点由静止释放,它将沿直线向b点运动,则可判断( CD ) A.该电场一定是匀强电场B.场强E a一定小于E bC.电子具有的电势能E Pa一定大于E PbD.两点的电势φa一定低于φb4.如图所示,在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q.将一个质量为m,带电量为q的小金属块(金属块可以看成质点)放在水平面上并由静止释放,金属块将在水平面上沿远离Q的方向开始运动.则在金属块运动的整个过程中( D )A.电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能B.金属块的电势能先减小后增大C.金属块的加速度一直减小D.电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热.5.关于等势面的说法,正确的是(BCD )A.同一等势面、不同等势面上各点的电势都相等B.各等势面永不相交C.等势面总是和电场线垂直D.等势面都是封闭的曲面6.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为0.80×10-8 J.已知A、B两点在同一条电场线上如图所示,该点电荷的电量为1.0×10-9C,那么A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差U AB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J7.下列说法中,正确的是( AB )A.当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大B.当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小a b8.关于电势的高低,下列说法正确的是 ( AD )A .沿电场线方向电势逐渐降低B .电势降低的方向一定是电场线的方向C .正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动D .负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动9.将一带电量为 -q 的检验电荷从无限远处移到电场中的A 点,该过程中电场力做功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为 (A )A .E P = -W ,φA =q WB .E P = W ,φA = -q WC .E P = W ,φA =q WD .E P = -W ,φA = -qW 10.下列关于电场性质的说法,正确的是 (B )A .电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高B .电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高D .电势为零的地方,电场强度一定为零11.在电场中,已知A 点的电势高于B 点的电势,那么 ( AC )A .把负电荷从A 点移到B 点,电场力做负功 B 把负电荷从A 点移到B 点,电场力做正功C .把正电荷从B 点移到A 点,电场力做负功D 把正电荷从B 点移到A 点,电场力做正功12.如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA<OB ,用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( B )A .A E 一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕB .A E 不一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕC .A E 一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕD .AE 不一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕ 13.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是 ( AC )A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大14.将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做了3×10-5J 的功,再从B 移到C ,电场力做了1.2×10-5J 的功,则(1)电荷从A 移到B ,再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少?(2)如果规定A 点的电势能为零,则该电荷在B 点和C 点的电势能分别为多少?(3)如果规定B 点的电势能为零,则该电荷在A 点和C 点的电势能分别为多少?2、(1)1.8×10-5J (2)3×10-5J 、1.8×10-5J (3)—3×10-5J 、—1.8×10-5J。
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五、电势差 课堂同步
1.关于电子伏,下列说法正确的是 ( )
A. 电子伏是能量的单位
B. 电子伏是电势差的单位
C. 1eV=1.60×1019J
D. 1eV=1.60×10-19J
2.把电荷从电场中的A 点移到B 点,电场力做功为零,则下列说法中正确的是 ( )
A. A,B 两点的场强一定为零
B. A,B 两点的场强一定相等
C. A,B 两点间的电势差一定为零
D. A,B 一定在同一电场线上
3.A,B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O 的距离相等,如图1-33
所示,则( )
A.同一电荷在A,B 两点的电势能相等
B.把正电荷从A 点沿直线移动到B 点,电荷的电势能先增大后减少
C.把正电荷从A 点沿直线移动到B 点,电荷的电势能先减少后增大
D.A 、B 连线上的任意两点的电势差为零
4.下列关于电势高低的判
断,哪些是正确的 ( ) A .正电荷从A 移到B 时,
其电势能增加,A 点电势一定较低
B .正电荷只在电场力作用下从A 移到B ,A 点电势一定较高
C .负电荷从A 移到B 时,外力作正功,A 点电势一定较高
D .负电荷从A 移到B 时,电势能增加,A 点电势一定较低
5.如图1-34所示,电子在一条电场线上从A 到B ,电势能增加,试判定A 、B 两点电
势的高低。
6.将一个电量为-2×10-9C 的点电荷从电场中的N 点移到M 点,需克服电场力做功
14×10-9J ,N 、M 两点间的电势差U NM 为多少?若将该电荷从M 移到N ,电场力做什么功?U MN 为多少?
7.在电场线上有A 、B 、C 三点,设C 点接地,将1C 的正电荷由A 移到C 点,电场力
做功为5J ;再将该电荷由B 移到C 点,电场力做功为-5J ,求A 、B 两点的电势 φA 、 φB 分别是多大?
8.一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9库,在静电场中由a 点移到b 点,在这过程中,
除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a 、b 两点间的电势差为多大? 课后巩固
1.如图1-35所示,A 、B 是负电荷产生的电场中的一条电场线上的两点,已知该两点
间电势差为6.0×102伏,现有一点电荷电量q = + 3.0×10-7库,它在只受电场力作用的情况下
由A 点运动到B 点。
在A B 段电场力对他做的功为 ,它由A 运动到B 该电荷的电势能增加了 .
图1-33
图1-34
2.一个正电荷带电量为2.0×10-9 C,从电场中A点移到B点,电场力对它做功2.4×10-6 J,则A、B两点间的电势差是;如果将一个带电量为5.0×10-9 C的负电荷,从B 点移到A点,它的电势能将,电势能的变化量。
3.在静电场中有a、b、c三点,有一个电荷q1=3×10-8 C,自a移到b,电场力做功3×10-6 J.另有一个电荷q2=-1×10-8 C,自a移到c,电场力做功3×10-6J,则a、b、c三点的电势由高到低的顺序是,b、c两点间的电势差U bc为V.
4.一个点电荷,从静电场中的A点移动到B点,电场力对该电荷做功为零,则()A.A、B两点的电场强度一定相同
B.该电荷一定沿等势面移动
C.作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
D.A、B两点的电势一定相等
5.电场中有a、b两点,a点电势为4V,若把电量为2×10-8C的负电荷,从a移到b的过程中,电场力做正功4×10-8J,则()
A.a、b两点中,a点电势较高。
B.b点电势是2V
C.b点电势是-2V D.b点电势是6V
6.如图1-36所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上具有动能为20 J,当它运动到等势面φ1上时速度恰好为零,令φ2 =0,那么当电荷的电势能为4 J时,其动能大小为()
A.16 J
B.10 J
C.6 J
D.4 J
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1.将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做功2×10-6J,从C点移到D点,电场力做功7×10-6J,若已知B点比C点电势高3V,则AD之间的电势差的值是V。
为圆心的某一圆交于B、C两点,质量为m,带电量为-q的有孔小球
从杆上A点无初速下滑,已知q远小于Q,AB=h,小球滑到B点时
3,求:⑴小球由A到B过程中电场力做的功⑵A、
速度大小为gh
C两点的电势差.
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1.如图1-38所示,虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,
相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电
的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它们动能应为( )
A.8eV B.13eV C.20eV D.34eV
2.如图1-39所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个带电量为-q的油滴,从A 点以速度v竖直向上射入电场。
已知油滴质量为m,重力加速度为g。
当油滴到达运动轨迹
的最高点时,测得它的速度大小恰为v/2,则:(1)电场强度E为多大?(2)A点与最高
点的电势差为多少?
图1-38
E v
图1-39。