高中物理 2.3《电势差》课时作业 鲁科版选修3-1

用心 爱心 专心1 第第 2 2 章章 第第 3 3 节节 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 对公式U Ed的理解 下列说法中正确的是 A 在相同距离上的两点 电势差大的其电场强度也必定大 B 此公式适用于所有电场中的问题 C 在匀强电场中 公式中的d是通过两点的等势面间的垂直距离 D 在匀强电场中 沿着电场线的方向 任何相等距离上的电势降落必定相等 解析 公式U Ed适用于匀强电场 而d是沿电场线方向的距离 A 中相同距离 上的两点 没有指明是沿电场线方向的距离 故错 B 中公式适用范围不对 C 中两等势面 间的距离就是沿电场线方向的距离 C D 正确 答案 CD 2 下列静电学公式中 F q E U r和d分别表示电场力 电荷量 场强 电势差 及距离 F k E k E U Ed 有关四个公式的下列说法中正确的是 q1q2 r2 Q r2 F q A 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立 B 只对点电荷或点电荷电场成立 对任何电场都成立 C 只对点电荷成立 对任何电场成立 只对匀强电场成立 D 只对点电荷成立 对任何电场成立 答案 C 3 关于匀强电场中场强和电势差的关系 下列说法正确的是 A 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 B 沿电场线方向任意相同距离上的电势差必相等 C 电势降低的方向一定是场强方向 D 在相同距离的两点上 电势差大的其场强也必定大 解析 公式E 中 d是沿场强方向上两点的距离 由此很容易判断出 A D 错误 U d B 正确 场强的方向是电势降低 最快 的方向而不是指电势降低的方向 故 C 项错误 答案 B 4 如右图所示 匀强电场场强E 100 V m A B两点相距 10 cm A B连线与电场线夹角为 60 则UBA之值为 A 10 V B 10 V 用心 爱心 专心2 C 5 V D 5 V 3 答案 C 5 静电场中 若带电粒子在电场力作用下从电势为 a的a点运动至电势为 b的b 点 若带电粒子在a b两点的速率分别为va vb 不计重力 则带电粒子的比荷q m 为 A B va2 vb2 b a vb2 va2 b a C D va2 vb2 2 b a vb2 va2 2 b a 解析 由电势差公式以及动能定理 W qUab q a b m vb2 va2 可得 1 2 比荷为 q m vb2 va2 2 a b 答案 C 6 如右图所示 a b是某电场中电场线上的两点 将一点电荷从a移到b 电场力做 功为W 且ab间的距离为d 以下说法中正确的是 A a b间的电势差为W q B a处的电场强度为E W qd C b处的电场强度为E W qd D a点的电势为W q 解析 由W qU 得U W q 两点间的电势差等于把检验电荷在两点间移动时电 场力做功与检验电荷电荷量的比值 因此 a b间的电势差为U W q 故 A 正确 由于没 有明确是否是匀强电场 因此W qEd不能使用 也就是说E W qd 在这里不能使用 故 B C 均不对 在题中未给出零电势点 因此不能确定其中某点的电势的值 这里如果取b 点的电势为零 a点的电势才是W q 答案 A 7 一个带正电的质点 电荷量q 2 0 10 9 C 在静电场中由a点移动到b点 在 这过程中 除电场力外 其他外力做的功为 6 0 10 5 J 质点的动能增加了 8 0 10 5 J 则a b两点间的电势差Uab为 A 1 104 V B 1 104 V C 4 104 V D 7 104 V 解析 设电场力做功为W 由动能定理知 W 6 0 10 5 J 8 0 10 5 J 可求 得W 2 0 10 5 J 因此a b两点间的电势差的绝对值为 Uab 1 104 V 考虑正 W q 电荷由a到b的过程中 电场力做正功 故Uab大于零 答案 A 8 2009 年全国卷 如右图所示 一电场的电场线分布关 用心 爱心 专心3 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 MP ON 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 电场力做正功 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 AD 9 2009 年辽宁 宁夏卷 空间有一匀强电场 在电场中建立如右图所示的直角坐标系 O xyz M N P为电场中的三个点 M点的坐标 0 a 0 N点的坐标为 a 0 0 P点的 坐标为 已知电场方向平行于直线MN M点电势为 0 N点电 a a 2 a 2 势为 1 V 则P点的电势为 A V B V 2 2 3 2 C V D V 1 4 3 4 解析 MN间的距离为a P点在MN连线上的投影点离M点的距离为 所以 2 3 2a 4 P点的电势为 1 V D 正确 3 2a 4 2a 3 4 答案 D 10 把带电荷量 2 10 8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中A点 要克服电场力做 功 8 10 6 J 若把该电荷从无限远处移到电场中B点 需克服电场力做功 2 10 6 J 求 1 A点的电势 2 A B两点的电势差 3 把 2 10 5 C 的负电荷由A点移到B点电场力做的功 解析 1 正点电荷从无限远处移到电场中A点 要克服电场力做功 8 10 6 J 所以EpA 8 10 6 J A 400 V EpA q 8 10 6 2 10 8 用心 爱心 专心4 2 EpB 2 10 6 J B 100 V 由电势差定义 EpB q 2 10 6 2 10 8 UAB A B 300 V 3 把 2 10 5 C 的负电荷由A点移到B点电场力做的功为 WAB qUAB 2 10 5 300 J 6 10 3 J 答案 1 400 V 2 300 V 3 6 10 3 J 11 如右图所示的匀强电场中 有a b c三点 ab 5 cm bc 12 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q 4 10 8 C 的正电荷从a移到b 电场力做功为W1 1 2 10 7 J 求 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 解析 1 设a b间距离为d 由题设条件有W1 qEd E V m 60 V m W1 qd 1 2 10 7 4 10 8 5 10 2 2 设b c间距离为d b c两点沿场强方向距离为d1 W2 qEd1 qEd cos 60 4 10 8 60 12 10 2 0 5 J 1 44 10 7 J 3 电荷从a移到c电场力做功W W1 W2 又W qUac 则 Uac V 6 6 V W1 W2 q 1 2 10 7 1 44 10 7 4 10 8 答案 1 60 V m 2 1 44 10 7 J 3 6 6 V 12 一束电子流在经U 5 000 V 的加速电压加速后 在距两极板 等距离处垂直进入平行板间的匀强电场 如右图所示 若两板间距离 d 1 0 cm 板长l 5 0 cm 那么 要使电子能从平行板间飞出 两 个极板上最多能加多大电压 解析 在加速电压一定时 偏转电压U 越大 电子在极板间的偏移的距离就越 大 当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时 两板间的偏转电压即为题目要求 的最大电压 加速过程中 由动能定理得 eU mv02 1 2 进入偏转电场 电子在平行于板面的方向上做匀