高中物理 1.5 电势差练习 新人教版选修3-1

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人教版 高二物理 选修3-1: 1.5 电势差 同步练习(带解析)

人教版 高二物理 选修3-1: 1.5 电势差 同步练习(带解析)

电势差同步练习一、单选题1.在静电场中,将一个电子由a点移到b点,克服静电力做功8eV,下列说法正确的是()A. a,b两点电势差U ab=8VB. 电子的电势能减少了8eVC. 电场强度的方向一定由a指向bD. 因零电势点未确定,故a,b两点间的电势差无法确定2.如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。

则()A. a点和b点的电势相等B. a点和b点的电场强度大小相等,方向不同C. a点和b点的电场强度方向相同D. 将负电荷从a点移到b点,电势能增加3.空间有一沿x轴对称分布的电场,规定水平向右为电场的正方向,其电场强度E随x变化的图像如图所示。

则下列说法中正确的是()A. O点的电势最低B. 一带正电的点电荷在x2点的电势能大于在x1点的电势能C. 将一带正电的点电荷从x1点移到−x1点,电场力做功为零D. 一带正电的点电荷在x1和x3两点处的电势能相等4.如图甲所示,一点电荷Q固定在坐标原点,现将一试探电荷由a点经过b点移到c点,其电势能与该点到点电荷的距离x的图象如图乙所示,电场中a、b、c的电场强度大小分别为E a、E b、E c,相邻两点间的电势差分别为U ab和U bc,电场力做的功分别为W ab和W bc,下列说法正确的是()A. E a︰E b=2︰1B. E b︰E c=3︰2C. U ab︰U bc=3︰1D. W ab︰W bc=2︰15.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4cm,ac=bd=3cm.则下述计算结果正确的是()A. a、b之间的电势差为40 VB. a、c之间的电势差为50 VC. 将q=−5×10−3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是−0.25JD. 将q=−5×10−3C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25J6.将一正电荷从无穷远处移至电场中M点,电场力做功为6.0×10−9J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处,电场力做功为7.0×10−9J,则M、N两点的电势φM、φN有()A. φM<φN<0B. φN>φM>0C. φN<φM<0D. φM>φN>07.如图所示,在匀强电场中,A,B两点相距10cm,E=100V/m,AB与电场线方向的夹角,则A、B两点间的电势差为()A. 5VB. −5VC. 10VD. −10V8.两个等量同种电荷固定于光滑绝缘水平面上,其连线的中垂线上有A,B,C三点,如图甲所示,一个电荷量为2C,质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v−t 图象如图乙所示,其中B点处切线的斜率最大(图中标出了该切线)。

2021-2022年高中物理 1.5 电势差试题 新人教版选修3-1

2021-2022年高中物理 1.5 电势差试题 新人教版选修3-1

2021-2022年高中物理 1.5 电势差试题 新人教版选修3-11.如图所示,在固定的等量异种电荷连线上,靠近负电荷的b 点释放一初速度为零的带负电荷的质点(重力不计),质点在两点电荷连线上运动过程中,以下说法正确的是( )A .带电质点的动能越来越小B .带电质点的电势能越来越大C .带电质点的加速度越来越大D .带电质点通过各点处的电势越来越高解析:带负电荷的质点在两点电荷间受的静电力水平向左,故静电力对其做正功,动能增大,电势能减小,经过各点处的电势越来越高,A 、B 错误,D 正确;因电场强度在两点电荷连线中点最小,故带电质点的加速度先减小后增大,C 错误.答案:D2.将一正电荷从无限远处移入电场中M 点,静电力做功W 1=6×10-9J ,若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无限远处,静电力做功W 2=7×10-9J ,则M 、N 两点的电势φM 、φN ,有如下关系( )A .φM <φN <0B .φN >φM >0C .φN <φM <0D .φM >φN >0解析:对正电荷φ∞-φM =W 1q ;对负电荷φN -φ∞=W 2-q ,即φ∞-φN =W 2q,而W 2>W 1,φ∞=0,且W 1q 和W 2q均大于0,则φN <φM <0,C 正确.答案:C3.[多选]如图所示,+Q 和-Q 是两个等量异种点电荷,以点电荷+Q 为圆心作圆,A 、B 为圆上两点;MN 是两电荷连线的中垂线,与两电荷连线交点为O ,下列说法正确的是( )A .A 点的电场强度大于B 点的电场强度B.电子在A点的电势能小于在B点的电势能C.把质子从A点移动到B点,静电力对质子做功为零D.把质子从A点移动到MN上任何一点,质子的电势能变化量都相同解析:由等量异种点电荷的电场线和等势线分布可知:E A<E B,φA>φB,A错误,B正确;W AB=qU AB=q(φA-φB)>0,C错误;MN为一条等势线,D正确.答案:BD4.如图所示,空间有与水平方向成θ角的匀强电场,一个质量为m的带电小球,用长L的绝缘细线悬挂于O点.当小球静止时,细线恰好处于水平位置,现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点,此过程小球的电荷量不变,则该外力做的功为( ) A.mgL B.mgL tanθC.mgLtanθD.mgLcosθ解析:小球静止时受力如图所示,则静电力F=mgsinθ.细线在电场方向的距离如图所示.由动能定理W外-F(L sinθ+L cosθ)+mgL=0,将F=mgsinθ代入可解得W外=mgLtanθ,C正确.答案:C5.如图所示,一竖直且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A ,其电荷量Q =+4×10-3C ,场源电荷A 形成的电场中各点的电势表达式为φ=kQ r,其中k 为静电力常量,r 为空间某点到场源电荷A 的距离,现有一质量为m =0.1 kg 的带正电的小球B ,它与A 球间的距离为a =0. 4 m ,此时小球B 处于平衡状态,且小球B 在场源电荷A 形成的电场中具有的电势能的表达式为E p =k Qq r,其中r 为A 与B 之间的距离.另一质量为m 的不带电绝缘小球C 从距离B 的上方H =0.8 m 处自由下落,落在小球B 上立刻与小球B 粘在一起以2 m/s 的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为P (g 取10 m/s 2,k =9×109N·m 2/C 2).求:(1)小球C 与小球B 碰撞前的速度v 0的大小?小球B 的电荷量q 为多少? (2)小球C 与小球B 一起向下运动的过程中,最大速度为多少? 解析:(1)小球C 自由下落H 时获得速度v 0,由机械能守恒得mgH =12mv 2解得v 0=2gH =4 m/s小球B 在碰撞前处于平衡状态,对B 球由平衡条件得mg =kqQ a2代入数据得q =49×10-8C≈4.4×10-9C(2)设当B 和C 向下运动的速度最大为v m 时,与A 相距x ,对B 和C 整体,由平衡条件得2mg =k Qqx2代入数据得x =0.28 m 由能量守恒得12×2mv 2+kQq a +2mga =12×2mv 2m +2mgx +k Qq x 代入数据得v m =2.2 m/s答案:(1)4 m/s 4.6.如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出).虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线.下列判断正确的是( ) A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度解析:由于带电粒子的电性不确定,所以电场线的方向不确定,A错误;带电粒子由a 运动到b的过程中,只受电场力的作用,由轨迹的弯曲方向知电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B错误C正确;由于仅给出一条电场线,电场强度的大小关系不确定,D错误.答案:C7.如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则下列说法正确的是( ) A.电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B.电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C.电势差U AB=U BCD.电势φA<φB<φC解析:该电场为负点电荷电场,电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大,选项A 错误;根据电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,它具有的电势能越来越大,选项B正确;由于电场为非匀强电场,电势差U AB<U BC,选项C错误;电势φA>φB>φC,选项D错误.答案:B8.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处.A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点,O 为正方形的中心,下列说法中正确的是( )A .A 、B 、C 、D 四个点的电场强度相同 B .O 点电场强度等于零C .将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点,电场力做功为零D .将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,试探电荷具有的电势能增大 解析:由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知,A 、B 、C 、D 四个点的电场强度不相同,O 点电场强度不等于零,选项A 、B 错误;由于B 、D 两点等电势,将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点,电场力做功为零,选项C 正确;由于A 点电势高于C 点,将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,试探电荷具有的电势能减小,选项D 错误.答案:C9.一个带正电的质点,电荷量为q =2.0×10-9C ,在静电场中由a 点移到b 点,在这个过程中,除静电力做功外,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U ab 为( )A .3×104V B .1×104V C .4×104 VD .7×104V解析:设静电力做功为W ab , 则W ab =q ·U ab由动能定理W ab +W 其他力=ΔE k ,得W ab =ΔE k -W 其他力=8.0×10-5J -6.0×10-5J =2.0×10-5J , 故U ab =W ab /q =2.0×10-5J 2.0×10-9C =1×104V , 故正确答案为B. 答案:B10.如图甲所示,A 、B 为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A 点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B 点,其电势能E p 随位移x 的变化关系如图乙.从A 到B 的过程中,下列说法中正确的是( )A .电场力对电荷一直做正功B .电势一直升高C .电荷所受电场力先减小后增大D .电荷所受电场力先增大后减小解析:由乙图可知,点电荷的电势能先减小后增大,故电场力对其先做正功后做负功,A 项错误;由于正点电荷电势能先减小后增大,则电势也先减小后增大,B 项错误;乙图中,斜率的绝对值表示的含义是k =ΔE p Δx =q ·ΔU Δx =q ·E ,即电场力的大小,由图可知,斜率绝对值先减小后增大,故电场力先减小后增大,C 项正确.答案:C 39821 9B8D 鮍E29805 746D 瑭35440 8A70 詰@o26510 678E 枎29636 73C4 珄36864 9000 退25171 6253 打.21768 5508 唈20259 4F23 伣R。

2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 1.5 电势差 同步练习

2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 1.5 电势差 同步练习

2019-2020学年人教版高中物理选修3-1 1.5 电势差同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共29分)1. (2分) (2019高二上·长春月考) 如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定()A . Ea>Eb>EcB . φa>φb>φcC . φa –φb=φb –φcD . Ea = Eb = Ec2. (2分)下列说法中正确的是()A . 在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;B . 电荷在场强为零处的电势能也为零;C . 在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;D . 在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零。

3. (2分) (2017高二上·福州期末) 如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为UA=17V,UB=2V,UC=﹣4V.由此可得D点的电势UD为()A . 15VB . 6VC . 11VD . 21V4. (2分)(2017·宜春模拟) 如图甲所示,x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O),其上有M、N、P三点,间距MN=NP,Q1、Q2在轴上产生的电势ϕ随x变化关系如图乙.则()A . M点电势和电场强大小均为零B . N点电势和电场强大小均不为零C . 一正试探电荷从P移到M过程中,电场力做功|WPN|=|WNM|D . 由图可知,Q1为负电荷,Q2为正电荷,且Q1电荷量大于Q25. (2分) (2018高一下·集宁期末) 关于静电场的等势面,下列说法正确的是()A . 两个电势不同的等势面可能相交B . 电场线与等势面处处相互垂直C . 同一等势面上各点电场强度一定相等D . 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功6. (2分)平行板电容器与静电计相连,如图所示.下列各种情况中能观察到静电计指针偏角减大的是()A . 将两极板的间距减小B . 将两极板平行错开,使正对面积减小C . 在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板D . 在A板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板7. (2分) (2016高二上·银川期中) 两个固定的等量异种点电荷,在他们连线的垂直平分线上有a、b、c 三点,如图所示,若取无穷远处电势ϕ=0,则下列说法正确的是()A . a点电势比b点电势高B . a、b、c三点与无穷远处电势相等C . a、b两点场强方向相同,a点场强比b点大D . a、c两点场强方向相同,a点场强比c点大8. (3分)(2017·黑龙江模拟) 如图所示,空间分布着竖直向上的匀强电场E,现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q,并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点,其中ac连线为球的水平大圆直径,bd连线与电场方向平行.不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A . b、d两点的电场强度大小相等,电势相等B . a、c两点的电场强度大小相等,电势相等C . 若从a点抛出一带正电小球,小球可能沿a、c所在圆周作匀速圆周运动D . 若从a点抛出一带负电小球,小球可能沿b、d所在圆周作匀速圆周运动9. (3分)(2018·全国Ⅲ卷) 如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。

高中物理1.5电势差同步练习5新人教版选修3-1

高中物理1.5电势差同步练习5新人教版选修3-1

电势差基础达标1.下列说法正确的是( )A .A 、B 两点的电势差,等于将正电荷从A 点移到B 点时电场力所做的功B .电势差是一个标量,可是有正值或负值之分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U AB =U BA答案:BC2.对于电场中的A 、B 两点,下列说法正确的是( )A .电势差公式U AB =qW AB ,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单位正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C .将1 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 点的进程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的转变就再也不等于电场力所做的功答案:BC3.如图1-5-6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φ3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4 J 时,其动能大小为( )图1-5-6A .16 JB .10 JC .6 JD .4 J答案:C4.如图1-5-7所示,把点电荷q=+2×10-11 C 由A 点移动到B 点,电场力所做的功W AB =+4×10-11、B 两点间的电势差U AB =__________;B 、A 两点间的电势差U BA =__________.若是将电荷q ′=-2×10-11 C 由B 点移到A 点,电场力所做的功W BA ′=________________.图1-5-7答案:2 V -2 V 4×10-11J5.如图1-5-8所示的电场中,将2 C 的正电荷别离由A 、C 两点移动到B 点时,电场力所做的功别离是30 J 、-6 J.若是取B 点为零电势点,A 、C 两点的电势别离是φA =__________,φC =__________,AC 间的电势差 U AC=__________,若是取A为零电势点,那么φB=__________,φC=__________,U AC =__________.图1-5-8答案:15 V -3 V 18 V -15 V -18 V 18 V6.有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J的功,求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高.答案:A、C两点间的电势差大小为100 V,A、C两点中C点的电势较高.7.电场中A、B两点的电势是φA=800 V、φB=-200 V,把电荷q=×10-8 C由A点移动到B点,电场力做了多少功?电势能转变了多少?答案:电场力做负功×10-5 J,电势能增加×10-5 J8.如图1-5-9所示,虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线,且相邻等势面之间的电势差相等.实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹.M、N是这条轨迹上的两点,则下面说法中正确的是()图1-5-9A.三个等势面中,a的电势最高B.对于M、N两点,带电粒子通过M点时电势能较大C.对于M、N两点,带电粒子通过M点时动能较大D.带电粒子由M运动到N时,加速度增大答案:CD更上一层9.带电粒子运动时穿过电场的径迹如图1-5-10中的虚线所示,不考虑重力和空气阻力,在由电场中的A 点运动到B点的进程中,粒子的能量转变是()图1-5-10A.动能减少 B.电势能减少C.动能、电势能之和减少 D.动能、电势能之和增加答案:A10.如图1-5-11所示,长为l、倾角为θ的滑腻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从斜面底端的A点开始沿斜面上滑,当抵达斜面顶端的B点时,速度仍为v0.则()图1-5-11A .若是匀强电场,A 、B 两点间电势差必然为qmgl sin B .小球在B 点的电势能必然大于在A 点的电势能C .若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值必然为mg/qD .若该电场是斜面中点正上方某点D 的点电荷Q 产生的,则Q 必然是负电荷答案:AD11.如图1-5-12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,而到圆盘中心竖直线上的b 点时,小球速度最大、因此可知Q 所形成的电场中,可以肯定的物理量是( )图1-5-12A .b 点场强B .c 点场强C .b 点电势D .c 点电势答案:AD12.图1-5-13中虚线所示为静电场中的等势面一、二、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,通过a 、b 点时的动能别离为26 eV 和5 eV.当这一点电荷运动到某一名置时,其电势能变成-8 eV ,它的动能应为( )图1-5-13A .8 eVB .13 eVC .20 eVD .34 eV答案:C13.在电场里,一个电子从A 点移到B 点,静电力做功30 eV ,已知B 点的电势为110 V ,求A 点的电势φA .答案:φA =80 V14.如图1-5-14所示,小球的质量为m ,带电荷量为q ,悬挂小球的丝线与竖直方向成θ角时,小球恰好在匀强电场中静止不动,丝线长为L.现将小球拉到悬线竖直的方向上来,则电场力做功多少?拉力至少要做多少功?图1-5-14答案:W电=-mgLsinθ·tanθ,W拉=mgL(1-cosθ+sinθ·tanθ)。

高中物理 1.5 电势差课时作业 新人教版选修3-1(2021年最新整理)

高中物理 1.5 电势差课时作业 新人教版选修3-1(2021年最新整理)

2016-2017学年高中物理1.5 电势差课时作业新人教版选修3-1 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中物理1.5 电势差课时作业新人教版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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5.电势差1.关于电势差与电场力做功的说法中,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的电荷量决定B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量D.电场中两点间的电势差等于电场力做功,电荷的电势能减小解析:电势差的大小由电场本身的因素决定,与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关,A项错.由W AB=qU AB知,B项对.电势差、电场力做的功都是标量,C项错.电场中两点间的电势差等于单位电荷从一点移到另一点电场力所做的功,D项错.答案:B2.关于电场中的A、B两点,下列说法中正确的是( )A.公式U AB=错误!说明A、B两点间的电势差U AB与电场力做的功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B、A两点间的电势差C.将1 C的正电荷从A点移到B点,电场力做1 J的功,则两点间的电势差为1 VD.若电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,则电荷电势能的减小量就不再等于电场力所做的功解析:通过表格对各项进行分析:选项过程透析结论A A、B两点间的电势差是由电场自身的性质所决定的,与在这两点间移动的电荷的电量和电场力做的功W AB无关×B A、B两点间的电势差与B、A两点间的电势差大小相等,符号相反,即U AB=-U BA×C 由公式U AB=错误!可以看出,A、B两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功√D 无论电荷在电场中是否受到其他力的作用,电势能的减小量都等于电场力做的功×3.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,电场力做功W,且知a、b间的距离为d,以下说法中正确的是()A.a、b两点间的电势差为错误!B.a点的电场强度为E=错误!C.b点的电场强度为E=错误!D.a点的电势为错误!解析:由W=qU和U=错误!,且a点的电势比b点的高,所以A项正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,所以B项错,C项错;题中没有指明零电势点,所以D项错.答案:A4。

1.5 电势差(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练

1.5 电势差(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练

1.5电势差同步训练一、单选题(共30分)1.(本题3分)如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是 ( ) A .该电场是匀强电场B .a 点的电场强度比b 点的大C .b 点的电场强度比a 点的大D .正电荷在a 、b 两点受力方向相同2.(本题3分)如图所示,虚线a 、b 、c 、d 、e 是电场中的一组平行等差等势面,实线是一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,M 、N 、P 、Q 分别为运动轨迹与等势面的交点,下列判断正确的是( )A .图中等势面a 的电势最高B .粒子在电场中做变加速运动C .粒子经过Q 点的动能大于P 点的动能D .粒子在M 点的电势能比Q 点的大3.(本题3分)关于U AB =AB W q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4.(本题3分)在某电场中,A 、B 两点间的电势差AB U =60 V ,B 、C 两点间的电势差BC U =–50 V ,则A 、B 、C 三点电势高低关系是A .ABC ϕϕϕ>>B .AC B ϕϕϕ<< C .A C B ϕϕϕ>>D .C B A ϕϕϕ>>5.(本题3分)如图所示,a 、b 两点位于以负点电荷–Q (Q >0)为球心的球面上,c 点在球面外,则( )A .a 点场强的大小比b 点大B .b 点场强的大小比c 点小C .a 点电势比b 点高D .b 点电势比c 点低6.(本题3分)如图所示,真空中有直角坐标系xOy ,在x 轴上固定着关于O 点对称的等量异号点电荷+Q 和-Q ,C 是y 轴上的一个点,D 是x 轴上的一个点,DP 连线垂直于x 轴,两点的电势分别为φD 和φP ,场强分别为E D 和E P 。

高中物理1.5电势差同步练习1无解答新人教版选修3-1

高中物理1.5电势差同步练习1无解答新人教版选修3-1

电势差1.在电场中A 、B 两点的电势别离为φA =300V ,φB =200V ,则A 、B 间的电势差U AB =___________,一个质子从A 点运动到B 点,电场力做功_____________,质子动能的增量为______________。

2.将一个电量 -2×10-8C 的点电荷,从零电势点O 移到M 点需克服电场力做功4×10-8J ,则M 点电势φM =___________;若将该电荷从M 点再移至N 点,电场力做功×10-7J ,则N点电势φN =__________,M 、N 两点间的电势差U MN =_____________。

3.电场中A 点电势φA =80V ,B 点电势φB = -20V ,C 点电势φC =80V ,把q = -3×10-6C的电荷从B 点移到C 点的进程中电场力做功W BC =______________,从C 点移到A 点,电场力做功W CA =______________。

4.关于U AB = q W AB 和W AB = qU AB 的理解,正确的是 ( )A .电场中的A 、B 两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比B .在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比C .U AB 与q 、W AB 无关,乃至与是不是移动的电荷都没有关系D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关5.关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解正确的是( )A .U AB 表示B 点相对A 点的电势差,即U AB = φB − φAB .U AB 和U BA 是不同的,它们有关系:U AB = −U BAC .φA 、φB 都可能有正负,所以电势是矢量D .零电势点的规定虽然是任意的,但人们常常规定大地和无穷远处为零电势6.对U AB=1V的理解,正确的是( )A.从A到B移动1C的电荷,电场力做功1JB.从A到B移动1C的正电荷,电场力做功1JC.从A到B移动1C的负电荷,克服电场力做功1JD.从A到B移动1C的负电荷,外力做功1J7.一个点电荷,从静电场中a点移到b点电场力做功为零,则( )A.a、b两点电势必然相等B.a、b两点电场强度必然相等C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向必然垂直D.a、b两点的电势差必然为零8.关于电势差的说法中,正确的是( )A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B.1C的电荷从电场中一点移到另一点,若电场力做功为1J,则这两点间的电势差为1V C.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比9.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( )A.电势差是矢量,电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C .在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D .在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零10.一电量q =2×10-9C 的正电荷,在静电场中由a 点移到b 点的进程中除电场力外,其它力做功为6×10-5J ,电荷的动能增加了8×10-5J ,则a 、b 两点间的电势差U ab 为( )A .3×104VB .1×104 VC .4×104 VD .7×104 V11.如图所示,A 、B 、C 为电场中的三点,当在三点之间移动电荷时,( )A .将同一电荷从A 直接移到B ,和从A 通过C 再移到B ,电场力做功完全相同B .将同一电荷从A 加速移到B ,和减速移到B ,电场力做功完全相同C .将不同电荷从A 移到B ,电场力做的功与电荷量的比值相同D .将同一电荷从A 移到B ,和从A 移到C ,电场力做的功与电荷量的比值相同12.如图,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,一正电荷在等势面φ3上时的动能为20J ,它运动到等势面φ1上时速度为0,令φ2=0,则该电荷的电势能E P =4J 时,其动能大小为( )A .16 JB .10 JC .6 JD .4 J13.如图所示,匀强电场中A 、B 、C 三点组成一个直角三角形,AB=4cm ,BC=3cm 。

人教版高二物理选修3-1第一章 1.5电势差(含答案解析)

人教版高二物理选修3-1第一章 1.5电势差(含答案解析)

1.5电势差一、单选题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=,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.A、B两点间的电势差UAB与移动电荷的电荷量q无关C.把负电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0D.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点时静电力做的功2、在某电场中,A、B两点间的电势差UAB=60 V,B、C两点间的电势差UBC=-50 V,则A、B、C 三点电势高低关系是()A.φA>φB>φCB.φA<φC<φBC.φA>φC>φBD.φC>φB>φA3、如图所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量q=+3.2×10-19C的检验电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功W=+6.4×10-20J,则A、B两点间的电势差U等于()A. 0.5 VB. 0.2 VC. 5 VD. 2 V4、如图所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9C的正点电荷从A经B、C到达D点,则从A至D,电场力对电荷做的功为()A. 4.8×10-8JB.-4.8×10-8JC. 8.0×10-8JD.-8.0×10-8J5、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点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C点,圆弧与OA、OB均垂直,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关系为()A.W1=W2=W3<0B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0D.W3>W1=W2=06、如图所示,匀强电场场强为1×103N/C,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.ab之间的电势差为4 000 VB.ac之间的电势差为50 VC.将q=-5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,静电力做功为零D.将q=-5×10﹣3C的点电荷沿abc或adc从a移到c静电力做功都是-0.25 J7、如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是()A.一个点电荷+q在B点所受的静电力比在A点的大B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小C.将同一电荷从B点移到D点,电场力做功比由C点移到A点多D.将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功8、如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为φ和φ,a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为2v,则它经过等势面b时的速率为()A.vB.·vC.·vD. 1.5v9、如图所示,质量为m、带电量为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v B=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()A.B.C.D.10、图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面,各等势面的电势值如图所示,则() A.在B处的场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强EA和EB相比是EB>EAC. 1 C的正电荷从B到A,电场力做正功2 JD.负电荷从A移到B时电场力做负功二、多选题11、(多选)如果在某电场中将5.0×10-8C的电荷由A点移到B点,电场力做功为6.0×10-3J,那么()A.A、B两点间的电势差是1.2×105VB.A、B两点间的电势差是3.0×10-10VC.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-3J的功D.若在A、B两点间移动1.0×10-7C的电荷,电场力将做3.0×10-17J的功12、(多选)如图所示为一空腔导体周围的电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点,其中M、N在一条直电场线上,P、Q在一条曲电场线上,下列说法正确的有()A.M点的电场强度比N点的电场强度小B.P点的电势比Q点的电势低C.负电荷在P点的电势能小于其在Q点的电势能D.M、O间的电势差等于O、N间的电势差13、(多选)如图所示,虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4,相邻等势面间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点,经过a、b两点时粒子的动能分别为5 eV和26 eV.当这一点电荷运动到某一位置c时,其电势能变为-5 eV.下列说法正确的是()A.粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功B.粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能C.粒子在c点时的动能为24 eVD.a、b点的电势关系为φa>φb三、计算题14、如图所示,a、b、c、d为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离均为2 cm,已知UAC=60 V,求:(1)设B点电势为零,求A、C、D、P点的电势;(2)将q=-1.0×10-10C的点电荷由A移到D,电场力所做的功WAD;(3)将q=1.0×10-10C的点电荷由B移到C,再经过D最后回到P,电场力所做的功WBCDP.15、把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×106J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×106J,取无限远处电势为零.求:(1)A点的电势;(2)A、B两点的电势差;(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.答案解析1、【答案】B【解析】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,故应选B.2、【答案】C【解析】因为UAB=φA-φB=60 V>0,所以φA>φB,又UBC=φB-φC=-50 V<0,所以φB<φC,又UAC=UAB+UBC=60 V+(-50 V)=10 V>0,所以φA>φC,故φA>φC>φB.3、【答案】B【解析】A、B两点间的电势差U==V=0.2 V,故选B.4、【答案】B【解析】UAD=φA-φD=-40-(-10)V=-30 V.所以WAD=qUAD=1.6×10-9×(-30)J=-4.8×10-8J.5、【答案】C【解析】点电荷形成电场的等势面是以该电荷为中心的球面,由题意知,三点的电势关系为φA=>φB,所以电势差UAB=UCB>0,UAC=0,而W1=qUAB,W2=qUAC,W3=qUCB,所以W1=W3>W2=0,φC故C项正确.6、【答案】C【解析】由题,ab=dc=4 cm=0.04 m,则ab之间的电势差Uab=E•ab=1×103×0.04 V=40 V.故A错误.由图看出,b、c在同一等势面上,电势相等,则ac之间的电势差等于ab之间的电势差,为40 V.故B错误.将q=-5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,初末位置间的电势差为0,由W=qU知,静电力做功为零.故C正确.将q=-5×10﹣3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功相等,电场力做功为W=qU=-5×10﹣3×40 J=-0.2 J.故D错误.7、【答案】D【解析】点电荷电场中,离点电荷越近场强越大,所以EA>EB,点电荷+q在A点受的电场力比在B 点受的电场力大,故A错误.从B向A移动+q,电场力做正功,电势能减小,即+q在B点电势能比在A点大,故B错误.从B到D移动电荷量为+q的电荷,静电力做功WBD=qUBD.从C到A所做的功是WCA=qUCA,因为UBD=UCA,故WBD=WCA,即C错误.从B到C移动+q,由于UBC>0,故对于正电荷,电场力做正功,D正确.8、【答案】B【解析】由动能定理知从a到c:qUac=m(4v2-v2)=1.5mv2=0.8qφ,设该粒子经过等势面b时的速率为v b,则qUab=m(v-v2)=0.4qφ,联立可得:v b=·v,B正确.9、【答案】C【解析】粒子从A到B,根据动能定理得qUAB-mgh=mv-mvv B=2v0粒子在竖直方向只受到重力,所以机械能守恒,则有mgh=mv由以上三式,则有UAB=10、【答案】C【解析】11、【答案】AC【解析】A、B两点间的电势差UAB==V=1.2×105V.故A正确,B错误.在A、B两点间移动 2.5×10-8C的电荷时,A、B间的电势差不变.则电场力做功为WAB′=q′UAB=2.5×10-8×1.2×105J=3.0×10-3J.故C正确,D错误.12、【答案】AC【解析】用电场线的疏密程度表示电场的强弱,故N点的场强比M点的场强大,故A正确.沿着电场线的方向电势越来越低,所以Q点的电势比P点的电势低,故B错误.P点电势高于Q点,根据E p=φq可知,负电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能,故C正确.根据电场分布可知,MO 间的平均电场强度比ON间的平均电场强度小,故由公式UAB=Ed可知,MO间的电势差小于ON 间的电势差,故D错误.13、【答案】CD【解析】粒子从a点运动到b点的过程中动能增加,电场力做正功,A选项错误;只有电场力做功,动能和电势能之和保持不变,即粒子从a点运动到b点的过程中电势能减小,B选项错误;相邻的等势面之间的电势差相等,粒子在等势面3的电势为0,动能为19 eV,总能量为19 eV,粒子在c 点时的电势能为-5 eV,则动能为24 eV,C选项正确;正电荷在电势高的地方电势能大,粒子在a点的电势能大,故a、b点的电势关系为φa>φb,故D选项正确.14、【答案】(1)30 V-30 V-60 V0(2)-9.0×10-9J(3)0【解析】(1)由题意可知φP=φB=0UAC=60 V,UAB=UBC,所以UAB=φA-0=30 V则φA=30 V,同理φC=-30 V,φD=-60 V(2)WAD=qUAD=q(φA-φD)=-9.0×10-9J(3)由于电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关,所以做功为WBCDP=qUBP=0.15、【答案】(1)0.04 V(2)0.03 V(3)-6×103J【解析】(1)无限远处与A点间的电势差:U∞A==V=-0.04 V而U∞A=φ∞-φA,由题φ∞=0,则φA=0.04 V.(2)无限远处与B点间的电势差:U∞B==V=-0.01 V而U∞B=φ∞-φB,由题φ∞=0,则φB=0.01 V.则A、B两点的电势差为:UAB=φA-φB=0.04 V-0.01 V=0.03 V.(3)电场力做的功:W=q′UAB=-2×105×0.03 J=-6×103J.。

2021-2022学年高中人教版物理选修3-1作业:1.5 电势差 【含解析】

2021-2022学年高中人教版物理选修3-1作业:1.5 电势差 【含解析】

课时分层作业(五)(时间:40分钟 分值:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.下列关于电势差的说法中正确的是( )A .两点间的电势差等于将电荷从其中一点移到另一点时静电力所做的功B .将1C 的电荷从电场中一点移到另一点,如果静电力做了1 J 的功,那么这两点间的电势差就是1 VC .在两点间移动电荷时,静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关D .两点间电势差的大小跟放入这两点间的电荷所带的电荷量成反比B [根据U AB =W AB q 知,两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时静电力所做的功,故选项A 错误,选项B 正确;与移动的电荷所带的电荷量及放不放电荷无关,故选项D 错误;静电力做的功W AB =qU AB ,即静电力做的功除与两点间的电势差有关外,还与移动的电荷所带的电荷量有关,所以选项C 错误。

]2.关于U AB =W AB q 和W AB =qU AB 的理解,正确的是( )A .电场中A 、B 两点间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 及电荷移动的路径无关C [U AB =W AB q 是比值法的量度式,U AB 由电场自身决定,选项A 错误,C 正确;由W AB =qU AB 可知W AB 与q 、U AB 有关,与电荷移动的路径无关,选项B 、D 错误。

]3.电场中a 、b 两点间的电势差U ab =1 V ,将一电子从a 点移到b 点,电子克服静电力做的功为1 eV ,则( )A.场强方向一定是由b指向aB.场强方向一定是由a指向bC.电子的电势能增加1 eVD.电子的电势能减少1 eVC[静电力对电子做负功,所以a点的电势高于b点的电势,但场强方向不一定由a指向b,选项A、B错误;电子克服静电力做的功等于电势能的增加量,选项C正确,选项D错误。

1.5 电势差 每课一练(人教版选修3-1)

1.5 电势差 每课一练(人教版选修3-1)

1.5 电势差对电势差的理解1.下列关于电场的描述,正确的是()A.电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B.电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C.同一点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高D.同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要静电力做的功相同,那么两点间的电势差一定相同电场力做功与电势差的关系2.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是()A.电势差是矢量,电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零(时间:60分钟)题组一对电势差的理解1.下列说法正确的是()A.电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关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,不随零电势点的不同而改变,所以U AB=U BA2.对U AB=1 V的理解,正确的是()A.从A到B移动q C的电荷,电场力做功1 J B.从A到B移动1 C的正电荷,电场力做功1 J C.从A到B移动1 C的负电荷,克服电场力做功1 J D.从A到B移动1 C的负电荷,外力做功1 J3.在某电场中,A、B两点间的电势差U AB=60 V,B、C两点间的电势差U BC=-50 V,则A、B、C三点电势高低关系是()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φA>φC>φB D.φC>φB>φA图1624.如图162所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量q=+3.2×10-19 C的检验电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功W=+6.4×10-20 J,则A、B两点间的电势差U等于()A.0.5 V B.0.2 VC.5 V D.2 V题组二电场力做功与电势能、电势差的关系图1635.如图163所示,电场中A、B两点电势差为30 V,一个电荷量为5×10-8 C的正点电荷由A运动到B,电场力对点电荷做了多少功?B、C两点间的电势差大小为15 V,该点电荷从B运动到C,电场力对点电荷做了多少功?图1646.如图164所示,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆弧上,将一检验电荷从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 AB C.W AC=W AD D.W AB=W AC7.在静电场中,一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV(1 eV=1.6×10-19 J),则以下说法中正确的是() A.电场强度的方向一定由b沿直线指向a B.a、b两点间电势差U ab=5 VC.电子的电势能减少5 eV D.电子的电势能减少5 J图1658.如图165所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V ,有一个带电荷量为q =1.0×10-8 C 的负电荷从A 点沿不规则曲线移到B 点,静电力做功为________ J.9.图166如图166所示,a 、b 、c 表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、23φ和14φ(φ>0),该点电荷的电性为________.一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放,仅受到电场力作用而运动,已知带电粒子经过等势面b 时的速率为v ,它经过等势面c 时的速率为________. 题组三 综合应用图16710.如图167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在静电力的作用下运动,经过A 、B 点时的动能分别为26 eV 和5 eV .当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV 时,它的动能应为( ) A .8 eV B .13 eV C .20 eVD .34 eV11.带电荷量为q =+5.0×10-8C 的点电荷从A 点移到B 点时,克服静电力做功 3.0×10-6J .已知B 点的电势为φB =20 V .求: (1)A 、B 间的电势差; (2)A 点的电势;(3)q 从A 到B 的电势能变化.图16812.如图168所示,三条曲线表示三条等势线,其电势φC =0,φA =φB =10 V ,φD =-30 V ,将电荷量q =1.2×10-6C 的电荷在该电场中移动.(1)把这个电荷从C 移到D ,静电力做功多少?(2)把这个电荷从D 移到B 再移到A ,电势能变化多少?图16913.如图169所示是一匀强电场,已知场强E =2×102 N/C ,现让一个电荷量为q =-4×10-8 C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点,MN 间的距离l =30 cm.试求:(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化; (2)M 、N 两点间的电势差.1.5 <电势差>答案1.答案 AD解析 电场中某两点间的电势差与零电势点的选取无关;对负电荷而言,它在电场中具有的电势能越大,说明该点电势越低,故B 、C 错,A 、D 对. 2.答案 B解析 电势差是标量,其正负号不表示方向,故A 错.两点间的电势差与移动的电荷的电荷量无关,故C 错.若两点间移动负电荷时,电场力做正功,则这两点间电势差为负值,故D 错,只有B 对. 题组一 对电势差的理解 1.答案 BC解析 电势具有相对性、与零点的选择有关.而电势差是标量,有正、负之分,但大小与零点的选择无关.故A 错误、B 正确;由于U AB =φA -φB ,U BA =φB -φA 故U AB =-U BA ,故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,故C 正确. 2.答案 BC解析 由W AB =qU AB 得,从A 到B 移动q C 的电荷,电场力做功q J ,A 错;从A 到B 移动1 C 的正电荷,电场力做功1 J ,B 对;同理C 对.无法得知从A 到B 移动1 C 的负电荷外力做的功,D 错.故选B 、C. 3.答案 C解析 因为U AB =φA -φB =60 V >0,所以φA >φB ,又U BC =φB -φC =-50 V <0,所以φB <φC ,又U AC =U AB +U BC =60 V +(-50 V)=10 V >0,所以φA >φC ,故φA >φC >φB .正确选项为C. 4.答案 B解析 A 、B 两点间的电势差U =W q =6.4×10-203.2×10-19V =0.2 V ,故选B.5.答案 1.5×10-6 J -7.5×10-7 J解析 方法一:根据电场力做功与电势差的关系得: W AB =qU AB =5×10-8×30 J =1.5×10-6 J.W BC =qU BC =5×10-8×(-15) J =-7.5×10-7 J.方法二:正点电荷从A 运动到B 时,是顺着电场线方向移动的,所以电场力做正功,其大小W 1=qU 1=1.5×10-6J.正点电荷从B 运动到C 时,是逆着电场线方向移动的,所以电场力做负功,其大小W 2=qU 2=7.5×10-7 J. 6.答案 CD解析 点电荷的等势面为同心球面,故B 、C 、D 三点位于同一等势面上,故U AB =U AC =U AD ,将同一检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点,由功的计算公式W =qU 可得电场力做功相同. 7.答案 C解析 电场强度的方向与运动路径无关,A 错;U ab =W ab q =5 eV-e =-5 V ,B 错;静电力做5 eV 的正功,电势能减少5 eV ,C 对,D 错.8.答案 -4.0×10-8解析 W AB =qU AB =-1.0×10-8×4 J =-4.0×10-8 J.9.答案 正 32v 解析 沿着电场线的方向电势降低,由题中关系可知场源电荷为正电荷;由动能定理得qU ab =q (φa-φb )=12m v 2,qU ac =q (φa -φc )=12m v 2c ,解得:v c =32v . 题组三 综合应用 10.答案 C解析 由于正电荷由A 到B 动能减少了21 eV ,而电场中机械能和电势能总和不变,故在3等势面时动能应为12 eV ,总能量=12 eV +0 eV =12 eV ,当在某一位置,电势能E p =-8 eV 时,动能=12 eV -(-8 eV)=20 eV ,故应选C.11.答案 (1)-60 V (2)-40 V (3)电势能增加3.0×10-6 J解析 (1)从A 到B 静电力做的功为: W AB =-3.0×10-6 JA 、B 两点间的电势差 U AB =W AB q =-3.0×10-65.0×10-8V =-60 V ,B 点电势高于A 点电势. (2)根据U AB =φA -φB 得A 点的电势为:φA =U AB +φB =(-60 V)+20 V =-40 V . (3)q 从A 到B 克服静电力做功,电势能一定增加ΔE p =|W AB |=3.0×10-6 J.12.答案 见解析解析 (1)U CD =φC -φD =30 V W CD =qU CD =1.2×10-6×30 J =3.6×10-5 J(2)U DA =φD -φA =(-30-10) V =-40 V W DA =qU DA =1.2×10-6×(-40) J =-4.8×10-5 J所以电势能应该增加4.8×10-5 J.13.答案 (1)电势能增加了2.4×10-6 J (2)60 V解析 (1)负电荷在该电场中所受电场力F 为恒力,方向向左,因此从M 点移到N 点,电荷克服电场力做功,电势能增加,增加的电势能ΔE p 等于电荷克服电场力做的功W .电荷克服电场力做功为W =qEl =4×10-8×2×102×0.3 J =2.4×10-6 J ,故电势能增加了2.4×10-6 J.(2)M 、N 两点间的电势差为U MN =W MN q =-2.4×10-6-4×10-8V =60 V ,即M 、N 两点间的电势差为60 V .。

高中物理 1.5 电势差每课一练 新人教版选修31

高中物理 1.5 电势差每课一练 新人教版选修31

5 电势差基础巩固1.电场中两点间电势差U =W q的意义是( )A .它是由两点的位置决定的,与移动的电荷的种类和数量无关B .电势差与电场力做功成正比,与被移动的电荷量成反比C .电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D .电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零解析:电场中两点间电势差由两点在电场中的位置决定,可以用U =Wq来定义,但与移动的电荷的种类、数量以及是否移动电荷均无关,所以A 选项正确而B 、D 错误;从物理意义上讲,电势差的大小等于移动单位正电荷时电场力所做的功,C 选项没有说明是正负电荷,故错误.答案:A2.如图1-5-6所示,a 、b 是电场线上的两点,将一点电荷q 从a 点移到b 点,电场力做功W ,且知a 、b 间的距离为d ,以下说法中正确的是( )A .a 、b 两点间的电势差为W qB .a 点的电场强度为E =W qdC .b 点的电场强度为E =W qdD .a 点的电势为W q解析:由W =qU 知U =W q,且a 点的电势比b 点的高,所以A 项正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,所以B 项错,C 项错,题中没有指明零电势点,所以D 项错.答案:A3.静电场中,若带电粒子仅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.若带电粒子在a 、b 两点的速率分别为v a 、v b ,不计重力,则带电粒子的比荷q /m ,为图1-5-6( )A.v a 2-v b 2φb -φaB.v b 2-v a 2φb -φaC.v a 2-v b 22φb -φaD.v b 2-v a 22φb -φa解析:由电势差公式以及动能定理:W ab =qU ab =q (φa -φb )=12m (v b 2-v a 2),可得比荷为q m =v b 2-v a 22φa -φb. 答案:C4.一电子飞经电场中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100 eVC .电子在B 点时动能为1.6×10-17JD .A 、B 两点间电势差U AB 为100 V解析:电子从A 运动到B ,只有电场力做功,故E p A +E k A =E p B +E k B ,故A 正确.电子减少的电势能ΔE p =E p A -E p B =1.6×10-17J =100 eV ,故由A 到B 电场力做功为100 eV ,B 正确,由于电子带负电,故A 、B 之间的电势差U AB =-100 V ,故D 错误.答案:AB5.如图1-5-7所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB =BC ,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为φA 、φB 、φC ,AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ,则下列关系中正确的是( )A .φA >φB >φCB .EC >E B >E AC .U AB <U BCD .U AB =U BC解析:本题考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律.A 、B 、C 三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降低,故φA >φB >φC ,A 正确;由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为E C >E B >E A ,B 对;电场线密集的地方电势降低较快,故U BC >U AB ,C 对D 错.答案:ABC知能提升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0.80×10-8J .已知A 、B 两点在同一条电场线上,如图1-5-8图1-5-7图1-5-8所示,该点电荷的电荷量为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 J解析:A 点的电势能大于B 点的电势能,从A 到B 电场力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且W AB =E p A -E p B =(1.2×10-8-0.80×10-8)J =0.40×10-8J ,故A 项正确,而D 项错误;U AB =W AB q =0.4×10-8-1.0×10-9V =-4.0 V ,所以C 选项错误,正确答案为A.答案:A7.如图1-5-9所示,一簇电场线的分布关于y 轴对称,O 是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的一个圆周上的四个点,其中M 、N 在y 轴上,Q 点在x 轴上,则( )A .M 点的电势比P 点的电势低B .O 、M 间的电势差小于N 、O 间的电势差C .一正电荷在O 点时的电势能小于在Q 点时的电势能D .将一负电荷由M 点移到P 点,电场力做正功 答案:ABD8.如图1-5-10所示,有一半圆弧光滑轨道,半径为R ,在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A ,其质量为m ,MN 之间有一方向水平向左的匀强电场,让小球A 自由滚下进入匀强电场区域,水平面也是光滑的,下列说法正确的是 ( )A .小球一定能穿过MN 区域继续运动B .如果小球没有穿过MN 区域,小球一定能回到出发点C .如果小球没有穿过MN 区域,只要电场强度足够大,小球可以到达P 点,且到达P 点速度大于等于gRD .如果小球一定能穿过MN 区域,电场力做的功为-mgR解析:小球带正电,进入电场后做减速运动,如果小球达到N 点还没有减速到零,说明小球穿过了MN 区域,如果小球还没有到N 点就减速到零,说明小球不能穿过MN 区域,A 项错.如果小球没有穿过MN 区域,根据能量守恒定律,小球能回到出发点,且速度为零,B 项对,C 项错.如果小球一定能穿过MN 区域,根据动能定理,电场力做的功与重力做的总图1-5-9图1-5-10功之和等于动能的变化,由于不知道小球在N 点的速度是否为0,所以无法确定电场力做的功,D 项错.答案:B9.图1-5-11所示是一匀强电场,已知场强E =2×102N/C ,现让一个带电荷量q =-4×10-8C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点,M 、N 间的距离x =30 cm.试求:(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化. (2)M 、N 两点间的电势差.解析:(1)负电荷从M 点移到N 点时,所受电场力的方向与场强方向相反,故电场力做负功为W MN =qEx =-4×10-8×2×102×0.3 J=-2.4×10-6 J.因电场力做负功,电荷的电势能增加,增加的电势能等于电荷克服电场力做的功,所以电荷电势能增加了2.4×10-6J.(2)M 、N 两点间的电势差U MN =W MN q =-2.4×10-6 J-4×10-8C=60 V. 答案:(1)电势能增加了2.4×10-6J (2)60 V10.如图1-5-12所示,Q 为固定的正点电荷,A 、B 两点在Q 的正上方与Q 相距分别为h 和0.25h ,将另一点电荷从A 点由静止释放,运动到B 点时速度正好又变为零.若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ,试求:(1)此电荷在B 点处的加速度;(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示).解析:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q ,由牛顿第二定律,在A 点时mg -kQq h 2=m ·34g .在B 点时kQq 0.25h2-mg =m ·a B ,解得a B =3g ,方向竖直向上,q =mgh 24kQ.(2)从A 到B 过程,由动能定理mg (h -0.25h )+qU AB =0, 故U AB =-3kQh.图1-5-11图1-5-123kQ 答案:(1)3g方向竖直向上(2)-h。

人教版高中物理选修(3-1)-1.5《电势差》同步练习3

人教版高中物理选修(3-1)-1.5《电势差》同步练习3

电势差1.一电荷量为+2×10-8C 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8×10-6J ,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 =400VB .可以判定φa -φb =-400VC. φa -φb 可能等于零D .不可能判断φa -φb 的值 2.如图所示,三个同心圆是以点电荷Q 为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )A .一个点电荷+q 在B 点所受的电场力比在A 点的大B .一个点电荷+q 在B 点具有的电势能比在A 点的小C .将同一个电荷由B 点移到D 点电场力做的功比由C 点移到A 点多D .将电荷+q 由B 点移到C 点,电场力做正功3.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1C 电荷从A 点移到B 点,电场力做1J 的功,这两点间的电势差为1VD .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4.关于静电场中某点电势的正、负,以下说法中正确的是( )A .电势的正、负取决于把电荷从零电势点移动到该点的过程中电场力所做功的正、负B.电势的正、负取决于场源电荷的正、负,若该点处在正电荷周围的静电场中,其电势一定为正,与零电势点的选取无关C.电势的正、负取决于零电势点的选取,负电荷形成的电场中某点的电势也可能为正D.电势的正、负取决于该点所放电荷的正负5.如下图,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点,电场力做正功W1;若由c经b移到d点,电场力做正功W2.则W1与W2,c、d 两点电势φc、φd关系为()A.W1>W2,φc>φdB.W1<W2,φc<φdC.W1=W2,φc<φdD.W1=W2,φc>φd6.如图所示为某电场中的等势面,则U AC=____________,U BC=____________,U CA=____________,U AB=____________.7.在电场中把一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5J,再将电荷从B点移到C点,电场力做功1.2×10-5J,求A与B、B与C、A与C间的电势差.8.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则。

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2015版高中物理 1.5 电势差练习新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.如图所示,在点电荷电场中,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B、C、D、E处于同一等势面上,A点到各点的电势差相等,所以将检验电荷从A点移到各点电场力做的功相等。

2.如图所示,在-Q形成的电场中,有a、b、c三点,它们到点电荷的距离为r a<r b<r c,且U ab=U bc。

则( )A.a点电势高于c点电势B.a点场强比c点场强大C.同一负电荷放在c点比放在a点的电势能大D.同一负电荷由a点移到b点,比由b点移到c点电场力做功多答案:B解析:由孤立负点电荷电场线和等势面的分布知A错、B正确;因φc>φa,同一负电荷在电势低处电势能大,故C错;因U ab=U bc,据W=qU知W ab=W bc,D错。

3.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。

一个电量为-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.5.0×10-7JC.-3.5×10-6J D.3.5×10-6J答案:B解析:U AB=φA-φB=-10V,W AB=qU AB=5.0×10-7J,B正确。

4.(合肥一六八中学2013~2014学年高二上学期期中)一带电量为-3×10-9C的电荷从电场中的a 点移至b 点,电势能增加6×10-8J ,则( )A .电场中的a 点电势比b 点高B .电场中a 、b 两点的电势差U =20VC .场强方向是由a 点指向b 点D .电荷由a 到b ,电场力做功6×10-8J 答案:AB解析:由负电荷从a 点移到b 点电势能增加,可知电场中a 点电势高于b 点,A 正确;场强方向不一定由a 指向b ,C 错;电势能增加了6×10-8J ,电场力做了-6×10-8J 的功,D 错;U ab =W abq=20V ,B 正确。

5.如图所示的匀强电场E 的区域内,由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD 垂直,下列说法正确的是( )A .AD 两点间电势差U AD 与AA ′两点间电势差U AA ′相等B .带正电的粒子从A 点沿路径A ―→D ―→D ′移到D ′点,电场力做正功C .带负电的粒子从A 点沿路径A ―→D ―→D ′移到D ′点,电势能减小D .带电粒子从A 点移到C ′点,沿对角线A ―→C ′与沿路径A ―→B ―→B ′―→C ′电场力做功相同答案:BD解析:在匀强电场中因AD 垂直于电场线,则φA =φD ,U AD =0,而U AA ′≠0,故A 错;因φD >φD ′,则从A ―→D ―→D ′移动正电荷电场力做正功,B 对;从A ―→D ―→D ′移动负电荷电场力做负功,电势能增加,C 错;电场力做功与路径无关只与两点间电势差有关,故D 对。

二、非选择题6.如图所示,a 、b 、c 表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、23φ和14φ。

一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放后,仅受电场力作用运动,已知它经过等势面b 时的速率为v ,则它经过等势面c 时的速度为______________。

答案:1.5v解析:依题条件知电场力做正功,设带电粒子电量为q ,粒子到等势面c 时的速率为v ′,则W ab =q (φa -φb )=12mv 2-0 W ac =q (φa -φc )=12mv ′2-0即q (φ-23φ)=12mv 2q (φ-14φ)=12mv ′2解得v ′=1.5v7.如图所示,a 、b 、c 是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道,取无穷远电子的电势能为零,电子在a 、b 、c 三个轨道时对应的电势能分别为-13.6eV ,-3.4eV ,-1.51eV ,由于某种因素(如加热或光照)的影响,电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动,求:(1)a 、b 、c 三点的电势大小。

(2)a 、b 间,b 、c 间电势差的大小。

答案:(1)13.6V,3.4V,1.51V (2)10.2V,1.89V解析:(1)由φ=E p q 可知电子在a 、b 、c 时的电势分别为φa =E p a q =-13.6eV -e=13.6V ,φb =-3.4eV -e=3.4V ,φc =-1.51eV -e=1.51V 。

(2)U ab =φa -φb =10.2V ,U bc =φb -φc =1.89V 。

能力提升一、选择题(1~3题为单选题,4题为多选题)1.一个带正电的质点,电荷量q =2.0×10-9C ,在静电场中由A 点移动到B 点,在这过程中除电场力外,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U AB 为( )A .1×104V B .-1×104V C .4×104VD .-7×104V答案:A解析:由题意得,质点所受合外力做的功等于质点动能的增量,等于8.0×10-5J ,又因为其他力做的功为6.0×10-5J ,所以,电场力对质点做功为2.0×10-5J 。

根据U AB =W ABq,可得U AB =1×104V ,A 正确。

2.(淮北师范大学附中2013~2014学年高二上学期期中)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两条等势线间的电势差相等。

一正电荷(只在电场力的作用下)在φ3上时,具有的动能是20eV ,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4eV 时,其动能大小为( )A .16eVB .6eVC .10eVD .4eV答案:B解析:从φ3到φ1过程动能减小20eV ,则电势能增加了20eV ,所以φ3和φ2和φ1之间的电势能的变化都为10eV ,而φ2=0,所以电荷在φ2处的电势能为0,则在φ1处的电势能是10eV 、在φ3处的电势能是-10eV ,所以电荷的总能量为20eV -10eV =10eV ;那么该电荷的电势能为4eV 时,其动能大小为6eV ;故选B 。

3.如图所示,绝缘水平面上固定一正点电荷Q ,另一电荷量为-q 、质量为m 的滑块(可看做点电荷)从a 点以初速度v 0沿水平面向Q 运动,到达b 点时速度为零。

已知a 、b 间距离为s ,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。

以下判断正确的是( )A .滑块在运动过程中所受Q 的库仑力有可能大于滑动摩擦力B .滑块在运动过程的中间时刻速率大于v 02C .此过程中产生的内能为mv 202D .Q 产生的电场中a 、b 两点间的电势差U ab =m v 20-2 μgs2q答案:D解析:若滑块受到的库仑力某时刻大于摩擦力,则滑块即开始做加速运动,不会在b 点停下,A 错;水平方向上滑块受到恒定的摩擦力和逐渐变大的库仑力,且摩擦力大于库仑力,应做加速度逐渐减小的减速运动,前半段时间速度变化量较大,故中间时刻滑块速率小于v 02,B 错;滑块从a 运动到b 的过程中,动能和电势能减小,转化为内能,故内能Q =12mv 20-qU ab =μmgs ,显然Q ≠mv 202,C 错;由上式还可得:U ab =m v 20-2μgs 2q,D 正确。

4.如图所示,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( )A .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 答案:AC解析: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W AB =U AB ·q =-10-5J ,可得:U AB =-10V ,由U AB =φA -φB ,可得φB =φA -U AB =0V ,故C 正确,D 错误。

二、非选择题5.闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致,在放电过程中将释放大量能量。

1970年春季的一个雷雨交加的上午,湖北古城黄州的青云塔顶尖被雷击为两截,据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2×106J ,假若从云层移向塔顶的电量为32C ,则云层与塔顶间电势差为________V ,相当于释放电子________个。

答案:1×105;2×1020解析:雷击时释放能量约3.2×106J ,故电场力做功W =3.2×106J ,U =W q =3.2×10632V =1×105V ,相当于释放的电子数:n =q e =321.6×10-19=2×1020(个)。

6.如图甲所示,A 、B 是一条电场线上的两点,t =0时刻从A 点释放一初速度为零的电子,电子仅在电场力作用下,沿直线从A 运动到B ,其速度随时间变化的规律如图乙所示。

t =2s 时到达B 点,速度大小为10m/s 。

已知电子质量为m ,电荷量大小为e 。

求:(1)A 点场强的大小和方向; (2)A 、B 间的电势差U AB 。

答案:(1)E =5m e 沿BA 方向 (2)U AB =-50me解析:(1)由图象知电子做匀加速运动,加速度为a =Δv Δt =5m/s 2,由eE =ma ,得:E =5me。

场强沿BA 方向。

(2)从A 到B 有:-eU AB =12mv 2,得:U AB =-50me7.如图所示,Q 为固定的正点电荷,A 、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0.25h ,将另一点电荷从A 点由静止释放,运动到B 点时速度正好变为零,若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ,试求:(1)此电荷在B 点处的加速度。

(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)。

答案:(1)a B =3g ;方向竖直向上。

(2)U AB =-3kQh解析:(1)由题意可知,这一电荷必为正电荷,设其电量为q ,由牛顿第二定律,在A点时mg -k Qq h 2=m ·34g ;在B 点时:kQq h2-mg =m ·a B ,解得a B =3g ,方向竖直向上。

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