【创新设计】（浙江专用）高中物理 16 电势差题组训练 新人教版选修31.doc

第6讲电势差(时间：60分钟)题组一对电势差的理解1(多选)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(多选)对uab1 v的理解，正确的是()a从a到b移动q c的电荷，电场力做功1 jb从a到b移动1 c的正电荷，电场力做功1 jc从a到b移动1 c的负电荷，克服电场力做功1 jd从a到b移动1 c的负电荷，外力做功1 j答案bc解析由wabquab得，从a到b移动q c的电荷，电场力做功q j ，a错；从a到b移动1 c的正电荷，电场力做功1 j，b对；同理c对无法得知从a到b移动1 c的负电荷外力做的功，d错故选b、c.3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.4如图162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162a0.5 v b0.2 v c5 v d2 v答案b解析a、b两点间的电势差u v0.2 v，故选b.题组二电场力做功与电势能、电势差的关系5如图163所示，电场中a、b两点电势差为30 v，一个电荷量为5108 c的正点电荷由a运动到b，电场力对点电荷做了多少功？b、c两点间的电势差大小为15 v，该点电荷从b运动到c，电场力对点电荷做了多少功？图163答案1.5106 j7.5107 j解析方法一：根据电场力做功与电势差的关系得：wabquab510830 j1.5106 j.wbcqubc5108(15) j7.5107 j.方法二：正点电荷从a运动到b时，是顺着电场线方向移动的，所以电场力做正功，其大小w1qu11.5106 j.正点电荷从b运动到c时，是逆着电场线方向移动的，所以电场力做负功，其大小w2qu27.5107 j.6在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为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；静电力做5 ev的正功，电势能减少5 ev，c对，d错7如图164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. 图164答案4.0108解析wabquab1.01084 j4.0108 j.8.如图165所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和(0)，该点电荷的电性为_一带电粒子从等势面a上某处由静止释放，仅受到电场力作用而运动，已知带电粒子经过等势面b时的速率为v，它经过等势面c时的速率为_图165答案正v解析沿着电场线的方向电势降低，由题中关系可知场源电荷为正电荷；由动能定理得quabq(ab)mv2，quacq(ac)mv，解得：vcv.9. (2014丽水模拟)如图166所示，匀强电场的场强e1.2102 n/c，方向水平向右，一点电荷q4108 c沿半径r20 cm的圆周，从a点移动到b点，已知aob90 ，求：图166(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？(2)a、b两点的电势差uab.答案(1)负功9.6107 j(2)24 v解析(1)因为ba，故将正电荷从a点移到b点电场力做负功wqer9.6107 j.(2)uaber24 v.题组三综合应用10如图167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()图167a8 ev b13 evc20 ev d34 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 ev0 ev12 ev，当在某一位置，电势能ep8 ev时，动能12 ev(8 ev)20 ev，故应选c.11带电荷量为q5.0108 c的点电荷从a点移到b点时，克服静电力做功 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静电力做的功为：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克服静电力做功，电势能一定增加ep|wab|3.0106 j.12如图168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图168(1)把这个电荷从c移到d，静电力做功多少？(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.13. (2014金华高二检测)如图169所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆ac与半径为r的圆周交于b、c两点，在圆心处有一固定的正点电荷，b点为ac的中点，c点位于圆周的最低点现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从a点由静止开始沿杆下滑已知重力加速度为g，a点距过c点的水平面的竖直高度为3r，小球滑到b点时的速度大小为2.求：图169(1)小球滑到c点时的速度大小；(2)a、b两点间的电势差；(3)若以c点作为参考点(零电势点)，试确定a点的电势答案(1)(2)mgr/(2q)(3)mgr/(2q)解析(1)因b、c两点电势相等，故小球从b到c的过程中电场力做的总功