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1、1.4 电势和电势差 每课一练(粤教版选修 3-1)( 时间: 60 分钟 )1(双选)下列关于电势高低的判断,正确的是 () A. 负电荷从A移到B时,外力做正功,A点的电势一定较高B. 负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C. 正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低D. 正电荷只在电场力作用下从静止开始,由 A移到B, A点的电 势一定较高解析 根据电场力做功和电势能变化的关系, 不管是正电荷还是 负电荷, 只要电场力做正功电势能就减少; 只要电场力做负功电势能 就增加.正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同,正电 荷在电势高处具有的电势能大;负电荷在电势
2、低处具有的电势能大, 可以确定选项C D正确.答案 CD2. (双选)下列说法正确的是( ) .A. 电荷从电场中的A点运动到了 B点,路径不同,电场力做功 的大小就可能不同B. 电荷从电场中的某点开始出发,运动一段时间后,又回到了 该点,则电场力做功为零C. 正电荷沿着电场线运动时,电场力对正电荷做正功,负电荷逆着电场线运动时,电场力对负电荷做正功D. 电荷在电场中运动,因为电场力可能对电荷做功,所以能量 守恒定律在电场中并不成立解析 电场力做功和电荷运动路径无关, 所以选项A错误;电场 力做功只和电荷的初、末位置有关,所以电荷从某点出发又回到了该 点,电场力做功为零,B正确;正电荷沿电场线
3、的方向运动时,则正 电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同,故电场力对正电荷做正 功,同理,负电荷逆着电场线的方向运动时,电场力对负电荷做正功, C正确;电荷在电场中虽然有电场力做功,但是电荷的电势能和其他 形式的能之间的转化仍满足能量守恒定律,D错.答案 BC3 .将一正电荷从无穷远处移至电场中M点,电场力做功为6.0 X 10 9 J,若将一个等量的负电荷从电场中 N点移向无穷远处, 电场力做功为7.0 X 10-9 J,则M N两点的电势 m n有如下关系A. mV nV 0( ).B. N M 0C. nV mV 0D. m n 0解析取无穷远处电势 -= 0.对正电何:W/m= 0 E
4、pm= q m, M=W/ Mq6X 10对负电何:W/ = EaN 0= q N,9W7X 10 N=;q q所以 nV mV 0,选项C正确.答案 C知识点二电势、电势差、电势能4. 在某电场中,A B两点间的电势差 UA尸60 V, B、C两点间 的电势差UBc= 50 V ,贝S A、B、C三点电势高低关系是( ).A . A B CB. aV eV BC. A C BD. e B A解析因为 LAb= A B= 60 V 0,所以 A B,又 LBe= B c= 50 Vv0,所以 bV C,又 LAc= LAb+ LBc= 60 V + ( 50 V) =10 V 0,所以 A 6
5、故 A C B.正确选项为C.答案 CMN E图 1 4 95. 如图1 4 9所示是一匀强电场,已知场强 E= 2X 102 N/C , 现让一个电荷量为q= 4X10 8 C的电荷沿电场方向从 M点移到N 点,MN间的距离I = 30 cm.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.解析(1)负电荷在该电场中所受电场力 F为恒力,方向向左, 因此从M点移到N点,电荷克服电场力做功,电势能增加,增加的电 势能 Ep等于电荷克服电场力做的功 W电荷克服电场力做功为W= qEl = 4X 10 8X2X 102X0.3 J = 2.4 X 10 6 J ,故电势
6、能增加了_ 62.4 x 10- J.、WMn 2.4 x 10_6(2) M N两点间的电势差为 UMn= -q =4x io8 V= 60 V,即MN两点间的电势差为60 V.6答案 (1)电势能增加了 2.4 x 10 J (2)60 V知识点三电势、电势能、等势面6. 关于等势面的说法,正确的是( )A. 电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,所以说电场 力不做功B. 在同一个等势面上各点的场强大小相等C. 两个不等电势的等势面可能相交D. 若相邻两等势面的电势差相等,则等势面的疏密程度能反映 场强的大小解析 等势面由电势相等的点组成,等势面处的电场线跟等势面 垂直,因此电荷在等势
7、面上移动时,电场力不做功,但并不是不受电 场力的作用,A错.等势面上各点场强大小不一定相等,等势面不可 能相交,B、C错.等差等势面的疏密反映场强的大小,D对.答案 D7. (双选)如图1 4 10所示,甲是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点,若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速一时间图象如图乙所示,比较A B两点电势的高低和场强E的大小可得甲乙图 1 4- 10A. A BB. aV BC. E EbD. E= Eb解析 电子速度在增加,说明电场力方向由 A指向B,场强方向 由B指向A,所以 b a,B对.又知加速度在减小,所以 EaEb, C对.答
8、案 BCI综合提升I图 1 4 118. (双选)如图1 4 11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( ).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 由于电场线与等势面总是垂直,所以B点电场线比A点密, B点场强大于A点场强,故A正确、C错误.电场线由电势高的等势 面指向电势低的等势面,故 B错误.由图中数据可知D正确.答案 ADb图 1 4- 129. (双选)如图1412所示,虚线a、b和c是某静电场中的 三个等势面,它们的电势分别为 a、 b和 c,一带正电的粒子射 入电场中,其运动轨
9、迹如实线 KLMI所示.由图可知( ).A. 粒子从K到L的过程中,静电力做负功B. 粒子从L到M的过程中,静电力做负功C. 粒子从K到L的过程中,电势能增加D. 粒子从L到M的过程中,动能减少解析 由题目条件可知,a、b、c是孤立点电荷激发的电场中的 三个等势面,因为运动粒子带正电,且沿 K- L- MR N运动,所以受 到的是静电斥力,可以判断场源电荷必为正电荷,即电势高低关系为 a b c.因为 K= NlV M L,所以由K到L过程中静电力 做负功,电势能增加,A、C正确;由L到M过程中,静电力做正功, 电势能减小,动能增加,B、D错误.答案 AC10. 电荷量为q= 1X 10 4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平 面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场, 场强E与时间t的关系及物块速度V与时间t的关系如1 413所示,若重力加速度g取10 m/s2,求:(1) 物块的质量m(2) 物块与水平面之间的动摩擦因数;(3) 物块运动2 s过程中,其电势能的改变量. 解析(1)由图象可知:E1 = 3X 104 N/C, E2= 2X 104 N/C, a 2 m/s2.Eq mg= maBq a mg= 0由代入数据得:
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