2021年高中物理第十章静电场中的能量2电势差课时作业含解析人教版必修3.doc
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电势差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ABAB W U 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 的正电荷从A 点移到B 点，电场力做了1J 的正功，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2.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3.在某电场中，A 、B 两点间的电势差60AB U V ＝，B 、C 两点间的电势差50BC U 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>>4.一个带正电的质点，电荷量92.010q C =⨯﹣，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52.010J ⨯﹣，质点的动能增加了58.010J ⨯﹣，则a 、b 两点间的电势差为（ ） A ．43.010V ⨯B ．41.010V ⨯C ．44.010V ⨯D ．47.010V ⨯5.图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a ．b 两点的等势面的电势分别为40V 、20V ，那么ab 连线的中点c 的电势值为（ ）A. 等于30VB. 大于30VC. 小于30VD. 无法确定6.如图为一带电粒子在水平向右的匀强电场中运动的一段轨迹，A 、B 为轨迹上的两点.已知该粒子质量为m 、带电荷量为q ，其在A 点的速度大小为0v ，方向竖直向上，到B 点时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子重力不计。
则A 、B 两点间的电势差为 （ ）A 、20mv qB 、202mv qC 、2032mv qD 、 202mv q7.一个带正电的质点,电荷量92.010q C -=⨯,在静电场中由a 点移到b 点过程中,电场力做功52.010J -⨯,则a 、b 两点间电势差ab U ( )A. 43.010V ⨯B. 41.010V ⨯C. 44.010V ⨯D. 47.010V ⨯8.如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点。
下列说法中正确的是( )A ．带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小B ．带电质点一定是从P 点向Q 点运动C ．带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小D ．三个等势面中，等势面a 的电势最高9.如图所示,a 、b 和c 表示电场中的三个等势面,a 、b 间的电势差等于b 、c 间的电势差.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6v ,则它经过等势面b 时的速率为( )A.2vB.62v C.102v D.142v 10.某静电场等势面如图中虚线所示,则( )A.B 点的场强比A 点的大B.A 点的电势比C 点的高C.将电荷从A 点移到B 点,电场力不做功D.负电荷在C 点的电势能小于零11.如图,一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合.A 、O 、B 为竖直平面上的三点,且O 为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q 、质量为m 的小物块(可视为质点),从A 点以初速度v 0向B 滑动,到达点时速度恰好为0.则( )A.小物块一定带负电B.从A 到B 小物块的加速度先增大后减小C.从A 到B 小物块所受电场力做的功为-mgh ABD.电场中A 、B 两点间电势差U AB =0 12.电场中有A 、B 两点,一个点电荷在A 点的电势能为81.210J -⨯,在B 点的电势能为80.8010J -⨯.已知A 、B 两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量大小为91.010C -⨯, 那么( )A.该电荷为负电荷B.该电荷在A 点所受的电场力比在B 点所受的电场力大C.A 、B 两点的电势差AB 4.0V U =D.把电荷从A 移到B ,电场力做功为102.510J x -答案以及解析1.答案：C解析：电场中两点间的电势差ABAB W U q=由电场本身决定,与移动电荷的电荷谁和电场力做功无关,故A 错误;电势差的单位是这样规定的:将1C 正电荷从一点移到另一点,电场力做1J 的功,这两点间的电势差为1V,故B 错误;将1C 的正电荷从A 点移到B 点,电场力做了1J 的正功,这两点间的电势差为1V,故C 正确;电荷在电场中移动,电场力做功,不论电荷是正电荷还是负电荷,不论是否还受其他力的作用,其电势能的改变量等于电场力所做的功,故D 错误。
2.答案：B解析：若等势面相交,则在交点存在两个不同的电势,与事实不符,选项A 错误;电场线与等势面处处垂直,选项B 正确;同一等势面上的电势相等,但是电场强度不一定相等,选项C 错误;将一负电荷从电势较高处移动到电势较低处,电场力做负功,选项D 错误。
3.答案：C 解析：A 和B 两点间的电势差，知A 点的电势比B 点的电势高60V ，B 、C 两点间的电势差，知B 点的电势比C 点的电势低50V ，则A 点的电势比C 点的电势高10V ，所以，故C 正确，A 、B 、D 错误。
故选：C 。
A 4.答案：A 解析：由动能定理kW E =∆总,即kW W E +=∆电其他,得5558.010 2.010 6.010k W E W J J J ---=∆-=⨯-⨯=⨯电其他,又由/ab U W q =电,得43.010ab U V =⨯,故选项A 正确,BCD 错误。
5.答案：C解析：由图看出,ac 段电场线比bc 段电场线密,ac 段场强较大,根据公式U =Ed 可知,a 、c 间电势差ac U 大于b 、c 间电势差cb U ,即a c c b ϕϕϕϕ->-,得到()24020/230c a b V ϕϕϕ<+=+=. 6.答案：C解析：设带电粒子在B 点的速度大小为vB ,粒子在垂直于电场方向做匀速直线运动,分速度不变,故有：030B v sin v ︒= ①设A. B 间的电势差为AB U ,由动能定理有：2201122AB B qU mv mv =-②联立①②可以求出A. B 两点间的电势差为203ABmv U q=，故ABD 错误，C 正确。
7.答案：B解析：由电场力做功与电势差的关系可得：52.010ab qU J -=⨯,解得a 、b 两点间电势差5492.0101102.010abW U V q --⨯===⨯⨯,故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
8.答案：A解析：从P 到Q 过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，所以P 点的动能小于Q 点的动能，故A 正确；无法判断粒子的运动方向，故B 错误；由于相邻等势面之间的电势差相同。
等势线密的地方电场线密场强大，故P 点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故C 错误；根据质点判断出受力情况但不知道粒子所带电性，故无法判断等势面的电势高低，故D 错误。
所以A 正确，BCD 错误。
9.答案：D解析：由动能定理知,粒子从a 到c ，有)2221522ac qU m v mv ⎡⎤=-=⎢⎥⎣⎦,设在等势面b 时粒子的速率为v ’,则()221'2ab qU m v v =-，又2ac ab U U =，联立可得'v =,D 正确. 10.答案：ABC解析：等差等势面越密的地方电场线越密，场强越大，故A 正确；A 点的电势为零，C 点的电势为-5V ，A 点的电势比C 点的高，故B 正确;A 点的电势与B 点的电势相等，将电荷从A 点移到B 点，电场力不做功，故C 正确;C 点的电势小于零，负电荷在C 点的电势能大于零，故D 错误. 11.答案：ABD解析：小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用沿墙下滑,可知其带负电,小物块最后静止，则运动过程中摩擦力始终大于重力，从A 到O 的过程中，电场强度增大，则物块所受电场力增大，由于物块在水平方向上受力平衡,可知墙壁的弹力增大，则物块所受滑动摩擦力增大，根据f mga m-=知，加速度增大，从O 到B 的过程中，电场强度减小，则物块所受电场力减小，则物块所受滑动摩擦力减小,根据f mga m-=知,加速度减小,故A 、B 正确；因A B 是等量异种电荷连线的中垂线,可知A B 是等势线，即U A B =0,从A 运动到B 小物块所受电场力做功为零，故C 错误,D 正确. 12.答案：A解析：点电荷在A 点的电势能大于在B 点的电势能,而A 点电势小于B 点电势,故该电荷一定为负电荷,故A 正确;从A 到B 电场力做功A B -8-8-8AB p p 1.210J-0.810J=0.410J W E E -==⨯⨯⨯,故D 错误;由ABAB,W U q=得8AB 90.410V 4.0V,1.010U --⨯==--⨯故C 错误;因该电场线周围的电场线分布情况未知,所以A 、B 两点的场强大小无法比较,电场力大小也无法判定,故B 错误.。
