【创新设计】高中物理 2.3 电势差与电场力做功对点练习 鲁科版选修31.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 2.3 电势差与电场力做功对点练习 鲁科版选修3-1电势差与电场力做功1有一带电荷量q3106 c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104 j从b点移到c点电场力做功9104 j.(1)ab、bc、ca间电势差各为多少？(2)如以b点电势为零，则a、c两点的电势各为多少？电荷在a、c两点的电势能各为多少？答案(1)uab200 vubc300 vuca100 v(2)a200 vc300 vepa6104jepc9104j解析电荷由a移向b克服电场力做功即电场力做负功，wab6104 j.uab v200 v.ubc v300 v.以下同上解法(2)若b0，由uabab，得auab200 v.由ubcbc得cbubc0(300) v300 v.电荷在a点的电势能epaqa3106200 j6104 j.电荷在c点的电势能epcqc3106300 j9104 j.对电场强度与电势差的关系理解图2352如图235所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用a、b、c和ea、eb、ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()aeaebec babccabbc deaebec答案b解析由“沿着电场线的方向，电势越来越低”知：abc，断定选项b对；因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线，故选项c、d不能断定是否正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线，故选项a不能断定是否正确正确答案为选项b.图2363如图236所示，匀强电场的电场强度e100 v/m，a、b两点相距0.1 m，a、b连线与电场线的夹角60，则a、b两点的电势差为_答案5 v解析ab沿电场强度方向上的投影的长度：dabcos 0.1cos 60 m0.05 m，uabed1000.05 v5 v.题组一电势电势差与电场力做功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da、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uabuba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uabab，ubaba故uabuba，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.3一个带正电的质点，电荷量q2.0109 c，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0105 j，质点的动能增加了8.0105 j，则a、b两点间电势差ab为()a3.0104 v b1.0104 vc3.0104 v d1.0104 v答案b解析在a点移到b过程有动能定理 wabw其他ek得a到b电场力所做的功wab2.0105 j，则abuab v1.0104 v.图2374如图237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q1.0108 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.答案4.0108解析wabquab1.01084 j4.0108 j.题组二对公式ued和e的理解与应用5对公式e的理解，下列说法正确的是()a此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差ba点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大c公式中d是指a点和b点之间的距离d公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离答案d解析公式e只适用于匀强电场，a错，公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离，a点和b点间距离大，等势面间的垂直距离不一定大，故b、c错，d正确图2386如图238所示，a、b两点相距10 cm，e100 v/m，ab与电场线方向的夹角120，则a、b两点间的电势差为()a5 v b5 vc10 v d10 v答案b解析a、b两点在场强方向上的距离dabcos (180120)10 cm5 cm.由于ab，则根据ued得uabed1005102 v5 v.图2397如图239所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列a、b、c分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上a、c两点的电势依次为a10 v和c2 v，则b点的电势是()a一定等于6 v b一定低于6 vc一定高于6 v d无法确定答案b解析从等势面的疏密可以看出eaebec，又abbc由公式ued可以判断uabubc，所以b6 v.图23108图2310所示，在匀强电场中取一点o，过o点作射线oaobocod10 cm，已知o、a、b、c和d各点电势分别为0、7 v、8 v、7 v、5 v，则匀强电场场强的大小和方向最接近于()a70 v/m，沿ao方向b70 v/m，沿co方向c80 v/m，沿bo方向d80 v/m，沿co方向答案c解析由o、a、b、c、d各点电势值可知，o点电势最低，为零，a、c在同一等势面上，所以电场线与ac连线垂直，最接近bo方向大小接近e v/m80 v/m，故c正确题组三对示波管工作原理的考查9示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图2311所示如果电子打在荧光屏上，在p点出现一个稳定的亮斑，那么示波管中的()图2311a极板y应带正电b极板y应带正电c极板xx上应加一个与时间成正比的电压d极板xx上应加一个恒定不变的电压答案ad解析电子受力方向与电场方向相反，因电子向x方向偏转，则电场方向为x到x，则x带正电，即极板x的电势高于极板x.同理可知y带正电，即极板y的电势高于极板y，故a正确，b错误；如果在水平偏转电极上加上随时间均匀变化的电压，则电子因受偏转电场的作用，打在荧光屏上的亮点便沿水平方向匀速移动，故c错误，d正确故选：ad.10如图2312示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况电子经电压u1加速后进入偏转电场下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是()图2312a如果只在u2上加上图甲所示的电压，则在屏上看到的图形如图a所示y轴上的一段亮线b如果只在u3上加上图乙所示的电压，则在屏上看到的图形如图b所示x轴上的一段亮线c如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在屏上看到的图形如图c所示d如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在屏上看到的图形如图d所示答案abd解析如果只在u2上加上甲图所示的电压，电子只在竖直向偏转，且偏转距离不一，故在荧光屏上看到的图形为一竖直图线，如图(a)故a正确；如果只在u3上加上乙图所示的电压，电子只在水平向偏转，且偏转距离不一，故则在荧光屏上看到的图形为一水平线段，如图(b)故b正确；如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，在水平向为扫描，则在荧光屏上看到的图形如甲图形，故c错误；如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，在水平向为扫描，则在荧光屏显示的与甲同波形，为图(d)，故d正确；故选：abd.题组四综合应用图231311如图2313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 j 3.6105 j(2)udada(3010) v40 vwdaquda1.2106(40) j 4.8105 j所以电势能应该增加4.8105 j.图231412如图2314所示，一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60角的方向，把2106 c的负电荷从a点移到b点，电场力做功为4106 j已知a、b间距为2 cm，求解下列问题：(1)在图上用箭头标出电场强度方向；(2)ab间的电势差uab；(3)匀强电场的场强e的大小答案(1)电场方向如图(2)2 v(3)200 v/m解析(1)电场强度方向如图所示(2)ab间电势差uab v2 v(3)电场强度e200 v/m图231513如图2315所示，p、q两金属板间的电势差为50 v，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10 cm，其中q板接地，两板间的a点距p板4 cm.求：(1)p板及a点的电势(2)保持两板间的电势差不变，而将q板向左平移5 cm，则a点的电势将变为多少？答案(1)50 v30 v(2)10 v解析板间场强方向水平向左，可见q板是电势最高处q板接地，则电势q0，板间各点电势均为负值利用公式e可求出板间匀强电场的场强，再由ued可求出各点与q板间的电势差，即