高中物理 第1章 5电势差课时作业（含解析）新人教版选修31.doc

课时作业(五)电势差全员参与基础练1如图156所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功w，且知a、b间的距离为d，以下说法中正确的是()图156aa、b两点间的电势差为ba点的电场强度为ecb点的电场强度为eda点的电势为【解析】由wqu和u，且a点的电势比b点的高，所以a项正确；由于不知该电场是否是匀强电场，电场力可能不为恒力，所以b项错，c项错；题中没有指明零电势点，所以d项错【答案】a2(多选)如图157所示，实线为电场线，虚线为等势线，且abbc，电场中的a、b、c三点的场强分别为ea、eb、ec，电势分别为a、b、c，ab、bc间的电势差分别为uab、ubc，则下列关系中正确的有()图157aabcbecebeacuabubc duabubc【解析】a、b、c三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故abc，a正确；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为ecebea，b对；电场线密集的地方电势降低较快，故ubcuab，c对d错【答案】abc3电场中有a、b两点，一个点电荷在a点的电势能为1.2108 j，在b点的电势能为0.80108 j已知a，b两点在同一条电场线上，如图158所示，该点电荷的电荷量为1.0109 c，那么()图158a该电荷为负电荷b该电荷为正电荷ca、b两点的电势差uab4.0 vd把电荷从a移到b，电场力做功为w4.0 j【解析】a点的电势能大于b点的电势能，从a到b电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且wabepaepb1.2108 j0.80108 j0.40108 j，故a项正确b、d项错误；uabv4.0 v，所以c选项错误正确答案为a.【答案】a4(多选)如图159甲所示，ab是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿ab由点a运动到点b，所经位置的电势随距a点的距离变化的规律如图乙所示以下说法正确的是()图159aa、b两点的电场强度eaebb电子在a、b两点的速度vavbca、b两点的电势abd电子在a、b两点的电势能epaepb【解析】考查电势、电势差、电场强度、电势能等基本概念由题图可知，电势越来越小，且变化率越来越小，即电势随距a点的距离变化越来越慢，由电场强度与电势差的关系可知，电场强度越来越小，a、c对；电子带负电荷，受到电场力做功为wabeuab0，故电场力做负功，电势能增加，动能减小，速度减小，epaepb，b错d对【答案】acd5(多选)如图1510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ommn.p点在y轴右侧，mpon.则()图1510am点的电势比p点的电势高b将负电荷由o点移动到p点，电场力做正功cm、n两点间的电势差大于o、m两点间的电势差d在o点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动【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线的切线方向相反，故由o向p运动时，电场力做负功，b项错；由电场线的疏密程度可知，om段的任意点场强均大于mn段任意点场强，故移动同一正电荷在om段和mn段间运动，电场力在om段做功较多，故om两点间电势差大于mn两点间电势差，c项错；根据电场线关于y轴对称，故y轴上场强方向处处沿y轴正方向，故静电荷受力始终沿y轴正方向，故粒子做直线运动，d项正确【答案】ad6如图1511所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为r，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球a，其质量为m，mn之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球a自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是()图1511a小球一定能穿过mn区域继续运动b如果小球没有穿过mn区域，小球一定能回到出发点c如果小球没有穿过mn区域，只要电场强度足够大，小球可以到达p点，且到达p点速度大于等于d如果小球一定能穿过mn区域，电场力做的功为mgr【解析】小球带正电，进入电场后做减速运动，如果小球达到n点还没有减速到零，说明小球穿过了mn区域，如果小球还没有到n点就减速为零，说明小球不能穿过mn区域，a项错如果小球没有穿过mn区域，根据能量守恒定律，小球能回到出发点，且速度为零，b项对，c项错如果小球一定能穿过mn区域，根据动能定理，电场力做的功与重力做的总功之和等于动能的变化，由于不知道小球在n点的速度是否为0，所以无法确定电场力做的功，d项错【答案】b7(多选)如图1512所示，一条电场线与ox轴重合，取o点电势为零，ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示，若在o点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()图1512a电子一直沿ox负方向运动b电场力一直做正功c电子运动的加速度不变d电子的电势能逐渐增大【解析】由电势位移图象可知，电势随位移均匀增加，相同位移间的电势差相同，电场强度恒定，电子运动的加速度恒定，c正确沿ox轴方向电势增大，电场线方向与ox轴负方向重合，电子沿ox轴正方向运动，a不正确电场力方向也沿ox轴正方向，电场力做正功，b正确由功能关系，电场力做正功，电势能减少，d不正确【答案】bc8(多选)空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q0)、质量为m的粒子从o点以速率v0射入电场，运动到a点时速率为2v0.现有另一电荷量q、质量m的粒子以速率2v0仍从o点射入该电场，运动到b点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()a在o、a、b三点中，b点电势最高b在o、a、b三点中，a点电势最高coa间的电势差比bo间的电势差大doa间的电势差比bo间的电势差小【解析】由动能定理有：quoam(2v0)2mvmv；quobm(3v0)2m(2v0)2mv，故在三点中，b点的电势最高，a点的电势最低，oa间的电势差比bo间的电势差小，所以选ad.【答案】ad超越自我提升练9(多选)如图1513所示，平行直线表示电场线，但没有标明方向，带电量为1102 c的微粒在电场中只受电场力的作用，由a点移图1513到b点，动能损失0.1 j，若a点的电势为10 v，则()ab点电势为10 vb电场线的方向从右向左c微粒的运动轨迹可能是轨迹1d微粒的运动轨迹可能是轨迹2【解析】带电微粒只受电场力的作用，由a点运动到b点动能减少0.1 j，由wqu，可得uab v10 v0，即ab10 v，又a10 v，则b0.故a项不正确因为沿电场线的方向电势越来越低，而a10 v，b0，所以电场线的方向向左，故b项正确微粒从a向b运动的过程中，合外力(即电场力)的方向是水平向左的根据曲线运动的特点可知，合外力的方向一定指向曲线内侧，则c正确，d错误【答案】bc10将带电荷量为1108 c的电荷从无限远处移到电场中的a点，要克服电场力做功1106 j，问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在a点具有多少电势能？(2)a点的电势是多少？(3)若电场力可以把带电荷量为2108 c的电荷从无限远处移到电场中的a点，说明电荷带正电还是带负电？电场力做了多少功？(取无限远处为电势零点)【解析】(1)电场力做负功，电荷的电势能增加，因无限远处电势能为零，电荷在a点具有的电势能为1106 j.(2)a点的电势为：a v100 v.(3)从低电势到高电势电场力做正功，说明电荷带负电，电场力做功为：w22w12106 j.【答案】(1)增加1106 j(2)100 v(3)带负电2106 j11如图1514所示是一匀强电场，已知场强e2102 n/c，现让一个带电荷量q4108 c的电荷沿电场方向从m点移到n点，m、n间的距离x30 cm.试求：图1514(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【解析】(1)负电荷从m点移到n点时，所受电场力的方向与场强方向相反，故电场力做负功为wmnqex410821020.3 j2.4106 j.因电场力做负功，电荷的电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功，所以电荷电势能增加了2.4106 j.(2)m、n两点间的电势差umn60 v.【答案】(1)电势能增加了2.4106 j(2)60 v12如图1515所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60角，一个电荷量为q4108 c的正电荷从a移到b电场力做功为w11.2107 j求：图1515(1)匀强电场的场强e.(2)电荷从b移到c，电场力做功w2.(3)a、c两点间的电势差uac