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第3节 电势差一、选择题1关于电势差与电场力做功的说法中,正确的是()A电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定B电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C电势差是矢量,电场力做的功是标量D电场中两点间的电势差等于电场力做功后,电荷减少的电势能解析:电势差的大小只取决于电场及两点的位置,虽然可由UAB公式进行计算,但是并不由WAB和q决定,故A错,B对电势差和电场力做功都属于标量,C错,移动电荷电场力做正功时电势能减少,做负功时电势能增加,电势差可以理解为:单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功,或单位正电荷从一点移到另一点减少的电势能,故D错答案:B2关于静电场,下列结论普遍成立的是()A电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零解析:在正电荷周围,电场强度大的地方电势高;在负电荷周围,电场强度大的地方电势低选项A错误电势高低与电场强度大小无直接关系,选项B错误场强为零,电势不一定为零在电场中移动电荷,电场力做功的大小仅与两点间电势差有关,选项D错误。无论哪种电荷产生的静电场,场强方向都指向电势降低最快的方向,选择C正确答案:C3如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v.保持两板间电压不变,则()A当增大两板间距离时,v增大B当减小两板间距离时,v增大C当改变两板间距离时,v不变D当减小两板间距离时,电子在两板间运动的时间增大解析:由动能定理eUmv2,当改变两极板距离时,U不变,v就不变,故C正确,A、B不正确,粒子做初速度为零的匀加速直线运动,即t,当d减小时,电子在板间运动的时间变短,故D选项不正确答案:C4. 如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是()A增大两板间的电势差U2B尽可能使板长L短些C尽可能使板间距离d小一些D使加速电压U1升高一些解析:eU1mv,电子经U2偏转,a,Lv0t,hat2,联立得:,增大L,减小d,或减小U1都可使增大,故C正确答案:C5两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示一个电荷量为2 C,质量为1 kg的物块(可视为点电荷)从C点由静止释放,其运动的vt图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是()AB点为中垂线上电场强度最大的点,场强E1 N/CB由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C由C点到A点的过程中电势逐渐升高DA、B两点间的电势差UAB5 V解析:由vt图线可知带电物块在B点的加速度最大,为a2 m/s2,故物块在B点所受的电场力最大,为Fma2 N,B点为中垂线上电场强度最大的点,据E知,B点的场强为1 N/C,故A正确;据vt图象可知带电物块的速度不断增大,电场力做正功,电势能一直减小,故B错误;据两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点的过程中电势逐渐降低,则UAB0,故C、D错误答案:A6. (多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确的有()Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2,电势能减小D负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大解析:x图线上某点的切线斜率的绝对值表示场强的大小,由题图可知从x1到x2过程中,图线切线斜率变小,到x2处斜率为0,即场强从x1到x2一直减小,且Ex20,电场力FEq,负电荷从x1移动到x2,受到的电场力减小,选项B、D错误;沿x轴方向电势由负到正,故x轴上的两个点电荷q1、q2为异种电荷,选项A正确;由图可知x10)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2.下列说法正确的是()A此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为C若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为D若W1W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差解析:根据电场力做功与电势能变化量的关系有W1q(ab),W2q(cd),WMNq(MN),根据匀强电场中“同一条直线上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知,UaMUMc,即aMMc,可得M,同理可得N,联立式可得:WMN,故B项正确若W1W2,则abcd,结合两式可推出aMbN,故D项正确由题意无法判定电场强度的方向,故A、C项均错误答案:BD二、非选择题9示波管荧光屏上显示出一条完整的正弦曲线,是在什么条件下得到的?这时,如果使扫描电压的周期分别增大为原来的2倍、3倍,那么荧光屏上将显出什么样的图线?答案:扫描电压的周期与正弦电压相等,且起始时刻相同;2个、3个稳定的正弦波形10如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2 cm,两点的连线与场强方向成60角将一个带电荷量为2105C的负电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J则:(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?(2)A、B两点的电势差UAB为多少?(3)匀强电场的场强为多大?解析:(1)根据电场力做功与电势能的变化之间的关系WE,可知把电荷从A点移到
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