2021年高中物理人教版选修3-1课时作业：第一章第5节电势差-.docx

电势差课时作业

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．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB>0
C．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.依据电势差的定义，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打算，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U＝也是比值定义式，故应选B、C.
2.

(2022·清华附中高二检测)在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E(在以O为圆心的圆周上)，则下列状况正确的是(　　)
A．从A到B电场力做功最多
B．从A到E电场力做功最多
C．电场力做功一样多
D．A点比D点电势高
解析：选C.B、C、D、E在同一等势面上，所以UAB＝UAC＝UAD＝UAE，由W＝qU知做功一样多，C正确；在－Q的电场中，D点离源电荷远，所以D点的电势比A点高，D错误．故选C.
3.

(2022·厦门六中高二期中)如图所示的匀强电场场强为103 N/C，ab平行于电场线，ab＝cd＝4 cm，ac＝bd＝3 cm.则下列计算结果正确的是(　　)
A．ab之间的电势差为40 V
B．ac之间的电势差为50 V
C．将 q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abdc移动一周，电场力做功是－0.25 J
D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abd从a移动到d，电场力做功是0.25 J
解析：选A.由U＝＝＝E·ab得Uab＝40 V，A正确；a、c在同一等势面上，Uac＝0，B错误；移动一周W＝0，C错误；Wad＝Wab＝40×(－5×10－3) J＝－0.2 J，D错误．故选A.
4.

如图所示，在正点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1＜r2.求：
(1)a、b两点哪点的电势高？
(2)将一负电荷放在a、b两点，哪点的电势能较大？
(3)若a、b两点间的电势差为100 V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？
解析：(1)由正点电荷的等势面特点可推断a点的电势较高．
(2)已知φa＞φb，Uab＞0，当把负电荷从a点移往b点时，Wab＝qUab＜0，电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大．
(3)若Uab＝100 V，二价负离子带电荷量q＝－2×1.6×10－19 C，将该离子从a点移往b点，电场力做功Wab＝qUab＝－3.2×10－17 J，即克服电场力做功3.2×10－17 J.
答案：(1)a　(2)b
(3)克服电场力做功　3.2×10－17 J
附加题
5.

(2022·陕西宝鸡高二检测)如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是(　　)
A．粒子可能带负电
B．粒子在P点的动能大于Q点动能
C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能
D．粒子在P点受到的电场力大于Q点受到的电场力
解析：选B.由等势线与电场线垂直可画出电场线．确定带电粒子运动所受电场力的方向偏向左侧，粒子在P点的动能大于在Q点的动能，选项B正确；由于带电粒子只受电场力，带电粒子运动时动能和电势能之和保持不变．依据A、B、C三条等势线的电势分别为3 V、5 V、7 V，可确定电场线方向偏向左侧，粒子带正电，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，选项A、C错误；由于P点所在处等差等势面疏，电场强度小，所以粒子在P点受到的电场力小于在Q点受到的电场力，选项D错误．
6.

(2022·莆田一中高二期中)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示．若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点的过程中(　　)
A．先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C．电势能与机械能之和先增大，后减小
D．电势能先减小，后增大
解析：选D.a、c两点固定相同的正点电荷，则bd为等量同种点电荷连线的中垂线，由电场线分布状况可知带电粒子不行能做匀加速或匀减速运动，故A错误．等量同种点电荷连线的中点电势最高，带负电的粒子从b点运动到d点的过程中，先从低电势到高电势，再从高电势到低电势，故B错误．带电粒子从b到d运动过程中所受电场力先由b指向d，后由d指向b，所以电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小，后增大，故D正确．只有电场力做功，电势能与机械能之和保持不变，故C错误．故选D.