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第一章电场第四节电势和电势差A级抓基础1.如图所示,实线为一电场的电场线,A、B、C为电场中的三个点,那么以下的结论正确的是()A.EA>EB>EC;φA>φB>φCB.EA>EB>EC;φA<φB<φCC.EA<EB<EC;φA<φB<φCD.EA<EB<EC;φA>φB>φC解析:由电场线的疏密程度可知EA>EB>EC,可画出过A、B、C三点的等势面,沿电场线方向电势降低,φA<φB<φC.答案:B2.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了×10-6J的功.那么()A.M在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能B.P点的场强一定小于Q点的场强C.P点的电势一定高于Q点的电势D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能解析:带电粒子M只在电场力作用下从P点运动到Q点,克服电场力做功,其电势能增加,动能减小,故A错误,D正确;场强的大小与电场力做功正、负无关,故选项B错误;在选项C中,由于带电粒子的电性未知,故无法确定P点与Q点电势的高低,C错误.答案:D3.一个带正电的质点,电量q=×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为×10-5J,质点的动能增加了×10-5J,则a、b两点间的电势差UabA.3×104V B.1×104VC.4×104V D.7×104V解析:由动能定理,外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,得电场力对物体做的功W=×10-5J-×10-5J=×10-5J.由W=qUab得:Uab=×104V.答案:B4.某电场的电场线分布如图实线所示,一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点,运动轨迹如虚线所示.粒子重力不计,则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是()A.若粒子带正电,其加速度和动能都增大,电势能增大B.若粒子带正电,其动能增大,加速度和电势能都减小C.若粒子带负电,其加速度和动能都增大,电势能减小D.若粒子带负电,其加速度和动能都减小,电势能增大解析:由粒子的运动轨迹弯曲方向知,带电粒子受电场力大致向右,与轨迹上每一点切线方向即瞬时速度方向成锐角,则电场力对带电粒子做正功,其电势能减小,动能增大,电场线越来越密,场强增大,粒子所受的电场力增大,加速度增大,这些结论与粒子的电性无关,故C正确,A、B、D错误.答案:C5.(多选)下列说法正确的是()A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取有关B.电势差是个标量,但是有正负之分C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而改变,但UAB=-UBA解析:电势是相对量,与零点的选取有关,电势差是绝对量,与零点的选取无关,A错误;电势差是标量,但有正负之分,B正确;由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关,C正确;A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而改变,但是UAB=-UBA,负号表示两点电势的高低,D正确.答案:BCDB级提能力6.(多选)如图所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是()A.把正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减少B.把正电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加C.把负电荷从a移动b,电场力做正功,电荷的电势能增加D.从a到b电势逐渐降低解析:正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减少;负电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加;沿电场线方向电势是降低的.答案:AD7.(多选)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,同一正电荷在P、Q两点的电势能分别为WP和WQ,则()A.EP>EQ B.EP<EQC.WP<WQ D.WP>WQ解析:由图P点电场线密,电场强度大,故A正确,B错误;正电荷从P移到Q,电场力做正功,电势能减小,故C错误,D正确.答案:AD8.下列说法中正确的是()A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能减小B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能减小C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能增大解析:当两个同种电荷相互靠近时,电场力做负功,电势能增大;异种电荷相互靠近时,电场力做正功,电势能减小.答案:C9.(多选)如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强EA>EBB.电势φA>φB,场强EA<EBC.将+q由A点移到B点,电场力做正功D.将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA<EpB解析:B处电场线密,场强大;沿电场线方向电势降低,A点电势大于B点电势.正电荷由A运动到B电场力做正功,电势能减小,负电荷由A运动到B电场力做负功,电势能增加,EpB>EpA,D正确.答案:BCD10.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷q=×10-7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功×10-4J.(1)电场方向;(2)A、B两点的电势差,哪一点电势高?(3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化?(4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负电荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?解析:(1)场强方向水平向右.(2)沿电场方向电势降低,故φA>φB,UAB=eq\f(W,q)=eq\f(-×10-4,-×10-7)V=2000V.(3)ΔEp=-W=×10-4J,故电势能增加了×10-4J.(4)因为UAB=2000V,UAC=500V,所以UBC=UAC-UAB=-1500V.故WBC=qUBC=-×10-7×(-1500)J=×10-4J.答案:见解析11.把带电荷量为+2×10-8C的点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-6J;若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10-6J,(1)A点和B点电势;(2)将另一电荷量为-2×10-5C的点电荷由A点移到B解析:UOA=eq\f(WOA,q)=eq\f(-8×10-6,2×10-8)V=-400V,φA
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