高中物理 电势差课时训练5（含解析）新人教版选修31.doc

课时训练5电势差1.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 ev=1.610-19j),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ab.a、b两点间电势差uab=5 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,选项a错误;由uab=-5 v,选项b错误;电场力做功5 ev,是正功,则电势能减少5 ev,选项c正确,选项d错误。2.如图所示,m和n为两等量异种电荷,m带正电,n带负电。在m、n的连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,a、c两点与b点等距,则下列说法错误的是()a.a点与c点的电场强度大小相等b.a点与c点的电势相等c.a、b间的电势差与b、c间的电势差相等d.过b点作m、n连线的垂线,点电荷q沿此垂线方向移动,电荷的电势能保持不变答案:b解析:由于m、n为等量异种电荷,a、c两点关于b点对称,则ea=ec;m、n两点间电场线由m指向n,故ac,且uab=ubc;过b点作m、n连线的垂线是等势线,则电荷沿此垂线移动电势能不变。所以a、c、d正确,b错误。3.(多选)如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,o、m、n是y轴上的三个点,且|om|=|mn|。p点在y轴右侧,mpon。则()a.m点的电势比p点的电势高b.将负电荷由o点移动到p点,静电力做正功c.m、n两点间的电势差大于o、m两点间的电势差d.在o点由静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动答案:ad解析:在静电场中,沿着电场线方向电势降低,a项正确;负电荷在电场中受力方向与电场的方向相反,故由o向p运动时,静电力做负功,b项错误;由电场线的疏密程度可知,om段的任意点电场强度均大于mn段任意点的电场强度,故移动同一正电荷在om段和mn段间运动,静电力在om段做功较多,故o、m两点间电势差大于m、n两点间电势差,c项错误;根据电场线关于y轴对称,故y轴上电场强度方向处处沿y轴正方向,故带正电粒子受力始终沿y轴正方向,故粒子做直线运动,d项正确。4.(多选)如图所示,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.wabwacb.wadwabc.wac=wadd.wab=wac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uab=uac=uad,将同一检验电荷从a点分别移到b、c、d点,由电场力做功w=qu可得电场力做功都相同,故选项c、d正确。5.如图所示,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()a.b.c.d.答案:c解析:由题意知,粒子由a点到b点静电力做功wab=m=m(2v0)2=2m,故uab=,即c正确。6.如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 evb.13 evc.20 evd.34 ev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ep=-8 ev时,动能=12 ev-(-8 ev)=20 ev,故应选c。7.一匀强电场,电场强度方向是水平的,如图所示。一个质量为m的带正电的小球,从o点出发,初速度的大小为v0,在静电力与重力作用下,恰能沿与电场强度的反方向成角直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在o点的电势能之差。答案:mcos2解析:设电场强度为e,小球带电荷量为q,因为小球做直线运动,它受的静电力qe和重力mg的合力必沿此直线,如图所示。由图可知,小球做匀减速运动的加速度大小为a=设从o到最高点的路程为s,=2as运动的水平距离为l=scos 两点的电势能之差ep=w电=qel,又mg=qetan 由以上各式得ep=mcos2。8.如图所示是一匀强电场,已知电场强度e=2102n/c,现让一个带电荷量q=-410-8c的电荷沿电场方向从m点移到n点,m、n间的距离d=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。答案:(1)电势能增加了2.410-6j(2)60 v解析:(1)负电荷从m点移到n点时,所受静电力的方向与电场强度方向相反,故静电力做负功为wmn=qed=-4