高中物理 1.5 电势差练习 新人教版选修31.doc

2015版高中物理 1.5 电 势 差练习 新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1如图所示，在点电荷电场中，将检验电荷从a点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的b、c、d、e各点，则电场力做的功()a从a到b做功最多b从a到c做功最多c从a到e做功最多d做功一样多答案：d解析：因为b、c、d、e处于同一等势面上，a点到各点的电势差相等，所以将检验电荷从a点移到各点电场力做的功相等。2如图所示，在q形成的电场中，有a、b、c三点，它们到点电荷的距离为rarba，同一负电荷在电势低处电势能大，故c错；因uabubc，据wqu知wabwbc，d错。3图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。一个电量为5.0108c的点电荷，沿图中曲线从a点移到b点，电场力做的功为()a5.0107jb5.0107jc3.5106j d3.5106j答案：b解析：uabab10v，wabquab5.0107j，b正确。4(合肥一六八中学20132014学年高二上学期期中)一带电量为3109c的电荷从电场中的a点移至b点，电势能增加6108j，则()a电场中的a点电势比b点高b电场中a、b两点的电势差u20vc场强方向是由a点指向b点d电荷由a到b，电场力做功6108j答案：ab解析：由负电荷从a点移到b点电势能增加，可知电场中a点电势高于b点，a正确；场强方向不一定由a指向b，c错；电势能增加了6108j，电场力做了6108j的功，d错；uab20v，b正确。5如图所示的匀强电场e的区域内，由a、b、c、d、a、b、c、d作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面abcd垂直，下列说法正确的是()aad两点间电势差uad与aa两点间电势差uaa相等b带正电的粒子从a点沿路径add移到d点，电场力做正功c带负电的粒子从a点沿路径add移到d点，电势能减小d带电粒子从a点移到c点，沿对角线ac与沿路径abbc电场力做功相同答案：bd解析：在匀强电场中因ad垂直于电场线，则ad，uad0，而uaa0，故a错；因dd，则从add移动正电荷电场力做正功，b对；从add移动负电荷电场力做负功，电势能增加，c错；电场力做功与路径无关只与两点间电势差有关，故d对。二、非选择题6.如图所示，a、b、c表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速度为_。答案：1.5v解析：依题条件知电场力做正功，设带电粒子电量为q，粒子到等势面c时的速率为v，则wabq(ab)mv20wacq(ac)mv20即q()mv2q()mv2解得v1.5v7如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为13.6ev，3.4ev，1.51ev，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：(1)a、b、c三点的电势大小。(2)a、b间，b、c间电势差的大小。答案：(1)13.6v,3.4v,1.51v(2)10.2v,1.89v解析：(1)由可知电子在a、b、c时的电势分别为a13.6v，b3.4v，c1.51v。(2)uabab10.2v，ubcbc1.89v。能力提升一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1一个带正电的质点，电荷量q2.0109c，在静电场中由a点移动到b点，在这过程中除电场力外，其他力做的功为6.0105j，质点的动能增加了8.0105j，则a、b两点间的电势差uab为()a1104v b1104vc4104v d7104v答案：a解析：由题意得，质点所受合外力做的功等于质点动能的增量，等于8.0105j，又因为其他力做的功为6.0105j，所以，电场力对质点做功为2.0105j。根据uab，可得uab1104v，a正确。2(淮北师范大学附中20132014学年高二上学期期中)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两条等势线间的电势差相等。一正电荷(只在电场力的作用下)在3上时，具有的动能是20ev，它运动到等势线1上时，速度为零。令20。那么该电荷的电势能为4ev时，其动能大小为()a16ev b6evc10ev d4ev答案：b解析：从3到1过程动能减小20ev，则电势能增加了20ev，所以3和2和1之间的电势能的变化都为10ev，而20，所以电荷在2处的电势能为0，则在1处的电势能是10ev、在3处的电势能是10ev，所以电荷的总能量为20ev10ev10ev；那么该电荷的电势能为4ev时，其动能大小为6ev；故选b。3如图所示，绝缘水平面上固定一正点电荷q，另一电荷量为q、质量为m的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向q运动，到达b点时速度为零。已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。以下判断正确的是()a滑块在运动过程中所受q的库仑力有可能大于滑动摩擦力b滑块在运动过程的中间时刻速率大于c此过程中产生的内能为dq产生的电场中a、b两点间的电势差uab 答案：d解析：若滑块受到的库仑力某时刻大于摩擦力，则滑块即开始做加速运动，不会在b点停下，a错；水平方向上滑块受到恒定的摩擦力和逐渐变大的库仑力，且摩擦力大于库仑力，应做加速度逐渐减小的减速运动，前半段时间速度变化量较大，故中间时刻滑块速率小于，b错；滑块从a运动到b的过程中，动能和电势能减小，转化为内能，故内能qmvquabmgs，显然q，c错；由上式还可得：uab，d正确。4.如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为106c的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从a点运动到b点时动能减少了105j，已知a点的电势为10v，则以下判断正确的是()a微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示b微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示cb点电势为零db点电势为20v答案：ac解析：因微粒仅受电场力作用，且由a点到b点时动能减少，故电场力做负功，电场力的方向水平向左，轨迹应为虚线1所示，a正确，b错误；由wabuabq105j，可得：uab10v，由uabab，可得bauab0v，故c正确，d错误。二、非选择题5闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致，在放电过程中将释放大量能量。1970年春季的一个雷雨交加的上午，湖北古城黄州的青云塔顶尖被雷击为两截，据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2106j，假若从云层移向塔顶的电量为32c，则云层与塔顶间电势差为_v，相当于释放电子_个。答案：1105；21020解析：雷击时释放能量约3.2106j，故电场力做功w3.2106j，uv1105v，相当于释放的电子数：n21020(个)。6如图甲所示，a、b是一条电场线上的两点，t0时刻从a点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从a运动到b，其速度随时间变化的规律如图乙所示。t2s时到达b点，速度大小为10m/s。已知电子质量为m，电荷量大小为e。求：(1)a点场强的大小和方向；(2)a、b间的电势差uab。答案：(1)e沿ba方向(2)uab解析：(1)由图象知电子做匀加速运动，加速度为a5m/s2，由eema，得：e。场强沿ba方向。(2)从a到b有：euabmv2，得：uab7.如图所示，q为固定的正点电荷，a、b两点在q的正上方和q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从a点由静止释放，运动到b点时速度正好变为零，若此电荷在a点处的加速度大小为g，试求：(1)