【山西版】2013年高中物理 1-5电势差课后巩固提升（含解析）

1 课后巩固提升课后巩固提升 巩 固 基 础 1 一电荷量为 2 10 8C 的点电荷在外力作用下 从静电场中的a点运动到b点 在这个过程中电场力对点电荷做功为 8 10 6J 若a点电势为 a b点电势为 b 则下 列结论中正确的是 A 可以判定 a b 400V B 可以判定 a b 400V C a b可能等于零 D 不可能判断 a b的值 解析 应用 a b 可求得 Wab q 答案 A 2 如图所示 三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面 相邻等势面的电势差相等 则下列说法正确的是 A 一个点电荷 q在B点所受的电场力比在A点的大 B 一个点电荷 q在B点具有的电势能比在A点的小 C 将同一个电 荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多 D 将电荷 q由B点移到C点 电场力做正功 解析 点电荷电场中 离点电荷越近场强越大 所以EA EB 点电荷 q在A点受的电 场力比在B点受的电场力大 故 A 错误 从B向A移动 q 电场力做正功 电势能减小 即 q在B点电势能比在A点大 故 B 错误 从B到D移动电荷量为 q的电荷 静电力做功WBD qUBD 从C到A所做的功是 2 WCA qUCA 因为UBD UCA 故WBD WCA 即 C 错误 从B到C移动 q 电场力应做正功 D 正确 答案 D 3 对于电场中A B两点 下列说法正确的是 A 电势差的定义式UAB 说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比 与 WAB q 移动电荷的电荷量q成反比 B A B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功 C 将 1C 电荷从A点移到B点 电场力做 1J 的功 这两点间的电势差为 1V D 电荷由A点移到B点的过程中 除受电场力外 还受其他力的作用 电荷电势能的 变化就不再等于电场力所做的功 解析 根据电势差的定义 电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一 点电场力所做的功 仅由电场及两点位置决定 与移动的电荷量及做功的多少无关 即 U 也是比值定义式 所以 A 错误 B 错误 C 正确 电势能的变化唯一决定于电场力做的 W q 功 与其他力是否做功 做多少功都没有关系 D 错误 答案 C 4 关于静电场中某点电势的正 负 以下说法中正确的是 A 电势的正 负取决于把电荷从零电势点移动到该点的过程中电场力所做功的正 负 B 电势的正 负取决于场源电荷的正 负 若该点处在正电荷周围的静电场中 其电 势一定为正 与零电势点的选取无关 C 电势的正 负取决于零电势点的选取 负电荷形成的电场中某点的电势也可能为正 D 电势的正 负取决于该点所放电荷的正负 解析 对于某一确定的静电场而言 其中各点电势的高低分布是确定的 与该点放不 放电荷 所放电荷的电性及电量均无关 故 A D 选项不正确 但由于电势具有相对性 电 场中某一点的正 负还与零电势点的选取有关 故 B 选项不正确 C 选项正确 答案 C 5 如下图 三个等势面上有a b c d四点 若将一正电荷由c经a移到d点 电 场力做正功W1 若由c经b移到d点 电场力做正功W2 则W1与W2 c d两点电势 c d关系为 3 A W1 W2 c d B W1 W2 c d C W1 W2 c d 解析 c a d W1 qUad 0 因为q 0 所以Uad 0 即 c d c b d W2 qUad 所以W1 W2 故 D 正确 答案 D 6 如图所示为某电场中的等势面 则 UAC UBC UCA UAB 解析 由图可知 A B 10V C 6V 则UAC A C 10V 6V 4V UBC B C 10V 6V 4V UCA C A 6V 10V 4V UAB A B 10V 10V 0 4 答案 4V 4V 4V 0 提 升 能 力 7 在电场中把一个电荷量为 6 10 6C 的负电荷从A点移到B点 克服电场力做功 3 10 5J 再将电荷从B点移到C点 电场力做功 1 2 10 5J 求A与B B与C A与C 间的电势差 解析 这是一个直接应用电势差的定义式计算的题目 解题的关键是注意电场力的功 电荷 电势差正负值之间的关系 如把这三个量值及其正 负号都代入 结果是统一的 根据电场力做功和电势差的关系 得 UAB V 5V WAB q 3 10 5 6 10 6 UBC V 2V WBC q 1 2 10 5 6 10 6 所以UAC UAB UBC 5V 2V 3V 答案 5V 2V 3V 8 如图所示 实线表示一簇关于x轴对称的等势面 在轴上有A B两点 则以下说 法正确的是 A A点场强小于B点场强 B A点场强方向指向x轴负方向 C A点场强大于B点场强 D A点电势高于B点电势 解析 5 由电场线与等势面的关系可知电场线一定与等势面垂直 且从电势较高的等势面指向 电势较低的等势面 作出相对应的电场线分布 如图所示 则可知A B两点处的场强方向 应与x轴同向 由电场线的疏密可知 A点处的场强EA小于B点处的场强EB 故正确答案 为 A D 项 答案 AD 9 2010 四川 如下图所示 圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面 相邻两等势面间 的电势差相等 光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动 杆上套有一带正电的小滑 块 可视为质点 滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连 并以某一初速度从M点运动到N 点 OM ON 若滑块在M N时弹簧的弹力大小相等 弹簧始终在弹性限度内 则 A 滑块从M到N的过程中 速度可能一直增大 B 滑块从位置 1 到 2 的过程中 电场力做的功比从位置 3 到 4 的小 C 在M N之间的范围内 可能存在滑块速度相同的两个位置 D 在M N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置 解析 由于OM0 质量是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 C OA间的电势差比BO间的电势差大 D OA间的电势差比BA间的电势差小 解析 正电荷从O到A速度增大 故 A O 所以 A 选项正确 B 选项错误 正电荷由O到A 由动能定理可得qUOA m 2v0 2 mv 1 2 1 22 0 负电荷从O到B 由动能定理可得 qUOB m 3v0 2 m 2v0 2即 UAO O A可得UOA O A UBA B A故 D 选项正确 答案 AD 11 如下图所示的电场中 将 2C 的正电荷分别由A C两点移动到B点时 电场力所 做的功分别是 30J 6J 如果取B点为零电势点 A C两点的电势分别是 A C AC间的电势差UAC 如果取A为零 电势点 那么 B C UAC 答案 15V 3V 18V 15V 18V 18V 7 12 如图所示 光滑绝缘杆竖直放置 它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B C 两点 质量为m 带电荷量为 q的有孔小球从杆上A点无初速下滑 已知q Q AB h 小球滑到B点时速度大小为 则小球从A运动到B的过程中 电场力的功为 3gh A C两点间电势差大小为 解析 根据动能定理mgh WAB mv 1 22B WAB mv mgh mgh 1 22B 1 2 因为B C等势 则UAC UAB UBA UBA WAB q mgh 2q 故UAC UBA mgh 2q 即A C两点间电势差大小为 mgh 2q 答案 mgh 1 2 mgh 2q 13 在电场中有A B两点 它们的电势分别为 A 100V B 200V 把电荷量 q 2 0 10 7C 的电荷从A点移到B点 是电场力做功还是克服电场力做功 做了多少 功 解析 电荷从A到B过程中 电场力做功 WAB qUAB 2 0 10 7 100 200 J 6 0 10 5J 由于计算得出的W为正值 所以电场力做正功 答案 电场力做正功 6 0 10 5J 14 有一个带电荷量q 3 10 6C 的点电荷 从某电场中的A点移到B点 电荷克服 8 电场力做 6 10 4J 的功 从B点移到C点电场力对电荷做功 9 10 4J 求A C