人教版物理选修3-1：《电势差》课时训练(含答案)

1、电势差课时训练1.如图所示 ,A 、B 是电场线上的两点 ,将一电荷量为 q 的点电荷从 A 点移到 B点,静电力做功 W, 且知 A 、B 间的距离为 d, 以下说法中正确的是 ()A. A 、B 两点间的电势差为B.A 点的电场强度大小为E=C.B 点的电场强度大小为E=D.A 点的电势为答案 :A解析 :由 W=qU 得 U=, 所以 A 项正确 ;由于不知该电场是否是匀强电场,静电力可能不为恒力 ,所以 B、C 项错误 ;题中没有指明零电势点,所以 D 项错误。2.如图所示 ,M 和 N 为两等量异种电荷 ,M 带正电 ,N 带负电。在 M 、N 的连线上有 A、B、C 三点 ,其中

2、B 为连线的中点 ,A 、C 两点与 B 点等距 ,则下列说法错误的是()A. A 点与 C 点的电场强度大小相等B.A 点与 C 点的电势相等C.A、 B 间的电势差与 B、C 间的电势差相等D.过 B 点作 M 、N 连线的垂线 ,点电荷 q 沿此垂线方向移动 ,电荷的电势能保持不变答案 :B解析 :由于 M 、N 为等量异种电荷 ,A、C 两点关于 B 点对称 ,则 EA=E C;M 、N两点间电场线由M 指向 N, 故 A C,且 U AB=U BC;过 B 点作 M 、N 连线的垂线是等势线 ,则电荷沿此垂线移动电势能不变。所以A 、C、D 正确 ,B 错误。3.如图所示 ,一电场的

3、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|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 ,静电力做正功C.M 、N 两点间的电势差大于O、M 两点间的电势差D.在 O 点由静止释放一带正电粒子,该粒子将沿 y 轴做直线运动答案 :AD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的方向相反 ,故由 O 向 P 运动时 ,静电力做负功 ,B 项错误 ;由电场线的疏密程度可知 ,OM段的任意点电场强度均大于MN段任意点的

4、电场强度 ,故移动同一正电荷在 OM 段和 MN 段间运动 ,静电力在 OM 段做功较多 ,故 O 、M 两点间电势差大于 M 、 N 两点间电势差 ,C 项错误 ;根据电场线关于y 轴对称 ,故 y 轴上电场强度方向处处沿y 轴正方向 ,故带正电粒子受力 始终沿 y 轴正方向 ,故粒子做直线运动,D 项正确。4.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 2v 0。现有另一电荷量为 -q 、质量为 m 的粒子以速率 2v 0 仍从 O 点射入该电场 ,运动到 B 点时速率为3v 0 。若忽略重力的影响 ,则()A

5、.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 间的电势差小答案 :AD解析 : 由动能定理有 :qU OA =m(2v 0 )2 -;-qU OB =m(3v 0 )2 -m(2v 0)2 =, 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 A 、D 。5.如图所示 ,质量为 m 、带电荷量为 q 的粒子 ,以初速度 v0 从 A 点竖直向上射入真空中沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时 ,速率 v B=2v 0 ,

6、方向与电场的方向一致 ,则 A 、B 两点的电势差为 ()A.B.C.D.答案:C解析 :由题意知 ,粒子由 A 点到 B 点静电力做功W AB=m(2v 0 )2 =2m, 故 UAB=,即C正确。6.如图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 ()A. 8 eVB.13 eVC.20 eVD.34 eV答案 :C解析 :由于正电荷由 A 到 B 动能减少了

7、 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 eV+0 eV =12eV ,当在某一位置 ,电势能 Ep=-8 eV 时,动能 =12 eV -(-8 eV )=20 eV,故应选 C。7.一匀强电场 ,电场强度方向是水平的,如图所示。一个质量为 m的带正电的小球 ,从 O 点出发 ,初速度的大小为 v 0,在静电力与重力作用下,恰能沿与 电场强度的反方向成 角直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在 O 点的电势能之差。答案 :cos 2 解析 :设电场强度为E,小球带电荷量为q, 因为小球做直线运动 ,它受的静 电力qE 和重力 m

8、g 的合力必沿此直线 ,如图所示。由图可知 ,小球做匀减速运动的加速度大小为a=设从 O 到最高点的路程为s,=2as运动的水平距离为l=s cos 两点的电势能之差Ep=W 电=qEl, 又 mg=qE tan 由以上各式得Ep= cos 2。8. 如图所示是一匀强电场 ,已知电场强度 E=2 10 2N/C ,现让一个带电荷量q=-4 10 -8 C 的电荷沿电场方向从M 点移到 N 点,M 、N 间的距离 d=30cm 。试求:(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。答案 :(1) 电势能增加了 2.4 10 -6 J(2)60 V解析 :(1) 负电荷从M 点移到 N 点时 ,所受静电力的方向与电场强度方向相反,故静电力做负功为W