高中物理人教版1第一章静电场第5节电势差 全市获奖

第5节电势差（满分100分，60分钟完成）班级_______姓名_______ 第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1．下列说法中，正确的是 （） A．电场强度和电势差都是矢量 B．电势为零的地方，电场强度也一定为零 C．某两点的电势差为零，把电荷从这两点中的一点移到另一点，电场力做功一定为零 D．由公式可知，电场中某两点间的电势差与电场力做的功成正比，与电荷的电荷量成反比2．电荷q在电场中某两点间移动时，电场力做功为W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电量为2q的电荷在这两点间移动，则（） A．电场力做功仍为W B．电场力做功为2W C．该两点间的电势差仍为U D．这两点间的电势差变为3．关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是 （） A．UAB表示B点相对A点的电势差，即UAB＝φB−φA B．UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB＝−UBA C．φA、φB都有可能有正负，所以电势是矢量 D．零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点4．如图1所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是 （）A．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B运动，电势能减少AB图1CE B．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向AB图1CE C．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能增加 D．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能减少5．对于静电场，下列说法正确的是 （） A．电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零 B．电场强度处处相同的区域，电势也一定处处相同 C．只受电场力作用，正电荷一定由高电势处向低电势处移动 D．负电荷逆着电场线方向移动，电荷的电势能一定减少6．关于UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正确的是 （） A．电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比 B．在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量q成正比 C．UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D．WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关7．直线CD是某电场中的一条电场线，若将一电子从A点处静止释放，电子沿电场线从A到B运动过程中的速度随时间变化的图线如图2所示。则A、B两点的电势φA、φB的高低；场强EA、EB及电子在A、B两点的电势能εA、εB的大小关系是 （）AB图2CDvtOA．εA＞εBAB图2CDvtO B．φA＞φB；EA＞EB C．εA＜εB；EA＜EB D．φA＜φB；EA＜EB8．如图3所示，实线是一族未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 （）图3ab A图3ab B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．可以比较带电粒子在a、b两点的速度大小 D．可以比较带电粒子在a、b两点的电势能的大小第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9．一条平直的电场线上有A、B、C三点，把m＝2×10－9kg，电荷量q＝－2×10－9C的粒子从A点移到B点，电场力做×10－7J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做功－4×10－7J，则UAB＝___________V，UCA＝___________10．一个带正电的粒子，电荷量q＝－×10−9C，在静电场中由A点移到B点。在这个过程中，除电场力外，其它力做功×10−5J，粒子的动能增加了×10−5J。则在此过程中，电场力对粒子做功WAB为___________J，UAB为___________图5＋－caOAB图411．如图4所示，在同一条电场线上有A、B两点，已知将－q从A点移到B点，外力克服电场力做功，则电场线的方向是由点指向点的图5＋－caOAB图4-Q+Q-QB图6A12．如图5所示，在等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由a点沿直线移到O点，再沿直线由-Q+Q-QB图6A13．如图6所示，在等边三角形的三个顶点上分别放置有＋Q、－Q、－Q三个点电荷，A为垂足，而B为三角形的中心。在由该三点电荷形成的电场中的A、B两点相比较，点的电势较高。三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14．（12分）电场中有A、B两点，A点的场强为E＝×103N/C，A、B两点的电势差为U＝×103V。有一电荷量q＝×10－8C的微粒，质量m＝×10－12kg，在A点由静止释放，微粒在电场力作用下由A点移到 （1）带电微粒在A点所受电场力多大？微粒被释放的瞬间加速度多大？ （2）带电微粒从A点移到B点时，电场力做了多少功？电势能改变了多少？若电势能全部转化为动能，则微粒到达B点时速度多大？15．（15分）甲、乙两点电荷相距L，设乙的质量为m，在库仑力的作用下，它们由静止开始运动。起初甲的加速度为a，乙的加速度为4a，经过一段时间后，乙的加速度变为a，速度为v， （1）此时两电荷相距多远? （2）甲的速度为多大? （3）两电荷的电势能减少了多少?第5节电势差参考答案一、选择题：1．【答案】C【点拨】电场强度是矢量，电势差是标量，A错误；电势与电场强度没有直接关系，B错误；根据电势差的定义式可知，C正确；电场中某两点的电势差由电场和两点间的位置决定，跟电场力做的功没有关系，D错误。2．【答案】BC【点拨】电场中两点间的电势差由电场及电场中两点的位置决定，与在这两点间被移动电荷的电荷量及电性无关。而电场力做功则既与两点间的电势差有关，又与被移动电荷的电荷量有关，B、C正确。3．【答案】BD【点拨】UAB表示A点相对B点的电势差，即UAB＝φA−φB，A错误，B正确；电势的正负不表示方向，只表示比零电势点电势的高低，C错误，D正确。4．【答案】AD【点拨】若在C点无初速地释放正电荷，正电荷受力向右，向B点运动，电场力做正功，电势能减少，A正确，B错误；若无初速地释放负电荷，负电荷受力向左，向A点运动，电场力做正功，电势能减少，C错误，D正确。5．【答案】D【点拨】电场中某点电势的值与零电势点的选择有关，是相对的，A错误。在匀强电场中，场强处处相等，但电势并不是处处相等，B错；因不知正电荷的初始速度，如初速度方向是逆着电场线方向，则正电荷由低电势处向高电势处移动，C错误；负电荷逆着电场线方向移动，电场力一定做正功，电荷电势能一定减少，D正确。6．【答案】BC【点拨】电场中两点间的电势差由电场及场中两点的位置决定，跟移动电荷的电荷量无关，A错误，C正确；而电场力做功则既与两点间的电势差有关，又与被移动电荷的电量有关，跟电荷移动的路径无关，B正确、D错误。7．【答案】A【点拨】从图象看出电子的加速度越来越小，表明受的电场力越来越小，则EA＞EB，而电子的速度越来越大，动能越来越大，电势能越来越小，则εA＞εB，A正确。8．【答案】BCD【点拨】带电粒子在运动中只受电场力作用，它的轨迹是曲线，弯曲的一侧即为受力方向，图中的轨迹弯曲的方向是指向电场线密集的一侧，则说明带电粒子所受的电场力是指向场源电荷（即题中所说的点电荷），可以判断带电粒子在a、b两点的受力方向，B正确；带电粒子离点电荷越远，电势能越大（它们之间为引力），可以判断带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小，D正确；由能量守恒，可以判断a点的速度比b点的速度大，C正确；由于不知道场源电荷的电性，故不能判断带电粒子所带电荷的电性，A错误。二、填空、实验题：9．【答案】－75；－125【点拨】直接根据电势差的定义式计算。10．【答案】×10－5；－×104【点拨】质点的动能增加×10－5J，其它力作的功为×10－5J，根据动能定理，电场力做功为W＝×10－5J，则a、b两点间的电势差＝－×104V。11．【答案】A；B；A【点拨】将－q从A点移到B点，外力克服电场力做功，电场力做负功，则电场线的方向是由A到B，沿电场线的方向电势逐渐降低，则A点的电势高。12．【答案】先减小后不变【点拨】根据电场线和等势面的分布可知，将正试探电荷由a点沿直线移到O点，电场力做正功，电势能减小；再沿直线由O点移到c点的过程中，电荷沿等势面运动，电场力不作功，电势能不变。故全过程电势能先减小后不变。13．【答案】B【点拨】设想在B处放一单位正电荷，在三个场源电荷作用下，合力指向A，故原静止在B处的单位正电荷必将由B向A运动。静止正电荷仅在电场力作用下，必定从高电势处向低电势处运动，可知φB＞φA。三、计算题：14．【答案】（1）×10－5N；×107m/s2；（2）×10－5J，×10－5J，×【解析】（1）带电微粒在A点所受电场力F＝qE＝×10－5N。微粒被释放的瞬间加速度＝×107m/s2（2）带电微粒从A点移到B点，电场力做功W＝qU＝×10－5J。电场力做多少功电势能就改变多少，所以电势能改变量的数值为Δε＝W＝×10－5J。根据题意电势能全部转化为动能，设微粒到达B点时的速度为v，根据功能关系有Δε＝解得：＝×103m/s15．【答案】（1）2L