2020版高中物理（新教材）人教必修第3册：第十章 2 电势差

2.电势差课后篇巩固提升基础巩固1.如图所示,MN是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M移到N时,电荷克服静电力做功,下列说法不正确的是()A.M点和N点之间一定有电势差B.M点的电场强度一定大于N点的电场强度C.电场线的方向从M指向ND.M点的电势高于N点的电势解析负电荷从M移到N时,电荷克服静电力做功,则负电荷所受的静电力的方向是从N到M,则电场线的方向为由M指向N。判断知选项A、C、D正确,B错误。答案B2.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点的过程中,静电力做功为零,则()A.a、b两点的电场强度一定相等B.作用于该点电荷的静电力与其移动方向总是垂直的C.a、b两点的电势差为零D.点电荷一定沿直线从a点移到b点解析由公式Wab=qUab可知,若Wab=0,则一定是Uab=0。选项C正确。答案C3.一个电荷量为q=2.0×10-9C的带正电的质点在静电场中由a点移动到b点过程中,除静电力外,其他力做的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a、b两点间的电势差Uab为()A.1×104V B.-1×104VC.4×104V D.-7×104V解析设此过程中静电力对点电荷做的功为Wab,由动能定理可知W外+Wab=ΔEk,即Wab=ΔEk-W外=2.0×10-5J,则a、b两点间的电势差为Uab=Wabq=1.0×104V,故答案A4.在某电场中,A、B两点间的电势差UAB=60V,B、C两点间的电势差UBC=-50V,则A、B、C三点电势高低关系是()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φA>φC>φB D.φC>φB>φA解析因为UAB=φA-φB=60V>0,所以φA>φB,又UBC=φB-φC=-50V<0,所以φB<φC,又UAC=UAB+UBC=60V+(-50V)=10V>0,所以φA>φC,故φA>φC>φB。正确选项为C。答案C5.(多选)如果在某电场中将电荷量为5.0×10-4C的正电荷,仅在静电力作用下由A点移到B点,静电力做功为2.0×10-3J,则()A.电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0×10-3JB.电荷在B点的电势能比在A点的电势能小2.0×10-3JC.A、B两点间电势差为-4VD.若在A、B两点间移动一个q=1.0×10-4C的负电荷,电荷将克服静电力做4.0×10-4J的功解析由A点移到B点,静电力做正功,动能增加,电势能减少,选项A错误,B正确;A、B两点间电势差UAB=4V,选项C错误;在A、B两点间移动一个q=1.0×10-4C的负电荷,静电力做功W=qU=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J,选项D正确。答案BD6.如图所示,有向线段表示电场中的一条电场线,质量为m、电荷量为-q的带电粒子仅在静电力作用下沿电场线向右运动,经过A点时速度为v0,一段时间后到达与A相距为d的B点,速度减为0。下列判断正确的是()A.A点电势一定高于B点电势,可以求出A点电势B.A点电势一定高于B点电势,A、B两点间的电势差UAB=mC.粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能,从A到B过程中静电力做的功为1D.粒子在A点受到的静电力一定等于在B点受到的静电力解析由A点到B点,粒子的速度减小,则粒子受的静电力向左,因粒子带负电,故电场线方向向右,A点电势一定高于B点电势,由动能定理得qUAB=12mv02,则A、B两点间的电势差UAB=mv022q,但求不出A点的电势,A错误,B正确;带负电的粒子在电势低的地方电势能大,故粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能,从A到B过程中静电力做的功为-12m答案B能力提升1.三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的电场强度大小分别为Ea、Eb,电势分别为φa、φb,则()A.Ea>Eb,φa>φbB.Ea<Eb,φa<φbC.Ea>Eb,φa<φbD.Ea<Eb,φa>φb解析由题图可知,a点附近的电场线比b点附近的电场线密,所以Ea>Eb,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,a点所在等势面的电势一定低于b点所在的等势面的电势,即φb>φa,故选项C对。答案C2.(多选)如图所示,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φa、φb和φc,且φa>φb>φc。一带正电的粒子射入该电场中,其运动轨迹如图中KLMN所示,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,动能减少解析根据a、b、c三个等势面的电势关系及带电粒子的运动轨迹可以判断,该电场是正电荷周围的电场,所以粒子从K到L静电力做负功,电势能增加,A、C对。粒子从L到M的过程中,静电力做正功,电势能减少,动能增加,B、D错。答案AC3.如图所示,三条曲线表示三条等势线,其电势φC=0,φA=φB=10V,φD=-30V,将电荷量为q=1.2×10-6C的电荷在该电场中移动。(1)把这个电荷从C移到D,静电力做功多少?(2)把这个电荷从D移到B再移到A,电势能变化多少?解析(1)UCD=φC-φD=30VWCD=qUCD=1.2×10-6×30J=3.6×10-5J。(2)UDA=φD-φA=(-30-10)V=-40VWDA=qUDA=1.2×10-6×(-40)J=-4.8×10-5J所以电势能增加了4.8×10-5J。答案(1)3.6×10-5J(2)电势能增加了4.8×10-5J4.如图所示的电场中,已知A、B两点间的电势差UAB=-20V。(1)电荷量q=+5×10-9C的点电荷Q由A点移动到B点,静电力所做的功是多少?(2)若电荷量q=+5×10-9C的点电荷Q在A点的