高中物理 1.4 电势和电势差课时精练（含解析）粤教版选修31.doc

1.4 电势和电势差 电场力做功与电势能变化的关系图1551如图155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，则下列说法中正确的是()a. a点的场强大于b点场强b. a点的电势高于b点的电势c若在c点无初速度地释放正电荷，则正电荷向a运动，电势能增加d若在c点无初速度地释放负电荷，则负电荷向a运动，电势能增加答案b解析由电场线的疏密程度知，a选项错误；沿电场线方向电势逐渐降低，b项正确若在c点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向b运动，电场力做正功，电势能减少；若在c点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电场力向左，则负电荷向a运动，电场力做正功，电势能减少电势差电势2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ba、b两点间的电势差在数值上等于将正电荷从a点移到b点电场力所做的功c将1 c正电荷从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，若除受电场力外，还受其它力的作用，则电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功答案c解析uab反映电场本身的性质，与试探电荷无关，不能说两点间的电势差uab与电场力做功wab成正比，与移动电荷的电荷量q成反比，故a错误；根据电势差的定义式uab可知：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，故b错误；根据电势差的定义式uab可知：将1 c正电荷从a点移到b点，电场力做1 j的功，这两点间的电势差uab1 v，故c正确；电荷由a点移到b点的过程中，电荷电势能的变化等于电场力所做的功，与有无其他力无关，故d错误3有一个电荷量q3106 c的点电荷，从某电场中的a点移到b点，电荷克服电场力做功wab6104 j，从b点移到c点，电场力对电荷做功wbc9104 j，求a、c两点间的电势差，并说明a、c两点哪点的电势较高答案100 vc点电势较高解析点电荷从a点移到b点，根据uab，可得uab200 v同理可得，电荷从b点移到c点，ubc300 v所以a、c两点间的电势差为uacuabubc100 v，a点电势比c点电势低.(时间：60分钟)题组一电场力做功及与电势能变化的关系1(双选)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，只要电场力做的功相同，那么两点间的电势差一定相同答案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对图1562如图156所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由a运动至b，其能量变化情况是()a动能减少，重力势能增加，电势能减少b动能减少，重力势能增加，电势能增加c动能不变，重力势能增加，电势能减少d动能增加，重力势能增加，电势能减少答案b解析微粒沿直线运动，受到的电场力水平向左，合力与v0反向，由ab电场力做负功，电势能增加，重力做负功，重力势能增加，合外力与v0反向，对粒子做负功，动能减少，故选b.3(双选)如图157所示，某区域电场线左右对称分布，m、n为对称线上两点下列说法正确的是()图157am点电势一定高于n点电势bm点场强一定大于n点场强c正电荷在m点的电势能大于在n点的电势能d将电子从m点移动到n点，电场力做正功答案ac解析沿电场线方向，电势降低，所以m点电势一定高于n点电势，a正确；电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题图可知，m点场强一定小于n点场强，b错；正电荷q在m点的电势能epmqm，在n点的电势能epnqn，由于mn，所以epmepn，c正确；电子在电场中受电场力的方向沿nm指向m，故从m移动到n，电场力做负功，d错误题组二电势差电势等势面4(双选)如图158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()图158awabwac bwadwabcwacwad dwabwac答案cd解析点电荷电场的等势面为同心球面，故b、c、d三点位于同一等势面上，故uabuacuad，将同一试探电荷从a点分别移到b、c、d各点，由电功的计算公式wqu可得电场力做功相同5在某电场中，a、b两点间的电势差uab60 v，b、c两点间的电势差ubc50 v，则a、b、c三点电势高低关系是()aabc bacbcacb dcba答案c解析因为uabab60 v0，所以ab，又ubcbc50 v0，所以bc，又uacuabubc60 v(50 v)10 v0，所以ac，故acb.正确选项为c.6如图159所示，正点电荷电场中有a、b两点，将一电荷量q3.21019 c的检验电荷从电场中的a点移至b点，电场力做功w6.41020 j，则a、b两点间的电势差u等于()图159a0.5 v b0.2 vc5 v d2 v答案b解析a、b两点间的电势差u v0.2 v，故选b.7将一正电荷从无穷远处移至电场中m点，电场力做功为6.0109 j，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7.0109 j，则m、n两点的电势m、n有如下关系()amn0 bnm0cnm0 dmn0答案c解析取无穷远处电势0.对正电荷：wm0epmqm，m；对负电荷：wnepn0qn，n；所以nm0，选项c正确8在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5 ev(1 ev1.61019 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aba、b两点间电势差uab5 vc电子的电势能减少5 evd电子的电势能减少5 j答案c解析电场强度的方向与运动路径无关，a错；uab5 v，b错；电场力做5 ev的正功，电子的电势能减少5 ev，c对，d错图15109如图1510所示，把电荷量为5109 c的电荷，从电场中的a点移到b点，其电势能_(选填“增大”“减小”或“不变”)；若a点的电势a15 v，b点的电势b10 v，则此过程中电场力做的功为_答案增大2.5108 j解析电荷由a点移到b点，电场力做负功，故电势能增大由电场力做功与电势能变化的关系知，电场力做的功为wabepaepbqaqbq(ab)(5109)(1510) j2.5108 j.题组三综合题组图151110如图1511所示，三条曲线表示三条等势线，其电势c0，ab10 v，d30 v，将电荷量q1.2106 c的电荷在该电场中移动(1)把这个电荷从c移到d，电场力做功多少？(2)把这个电荷从d移到b再移到a，电势能变化多少？答案见解析解析(1)ucdcd30 vwcdqucd1.210630 j3.6105 j(2)udada(3010) v40 vwdaquda1.2106(40) j4.8105 j所以电势能应该增加4.8105 j.11带电荷量为q5.0108 c的点电荷从a点移到b点时，克服电场力做功 3.0106 j已知b点的电势为b20 v求：(1)a、b间的电势差；(2)a点的电势；(3)q从a到b的电势能变化答案(1)60 v(2)40 v(3)电势能增加3.0106 j解析(1)从a到b电场力做的功为：wab3.0106 ja、b两点间的电势差 uab v60 v，b点电势高于a点电势(2)根据uabab得a点的电势为：auabb(60 v)20 v40 v.(3)q从a到b克服电场力做功，电势能一定增加ep|wab|3.0106 j.图151212如图1512所示是一匀强电场，已知场强e2102 n/c，现让一个电荷量为q4108 c的电荷沿电场方向从m点移到n点，mn间的距离l30 cm.试求：(1)电荷从m点移到n点电势能的变化；(2)m、n两点间的电势差答案(1)电势能增加了2.4106