XX省专用学年高中物理第一章静电场课时跟踪检测五电势差含解析新人教选修

PAGE课时跟踪检测（五）电势差1．[多选]关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是()A．UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φAB．UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB＝－UBAC．φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量D．电势零点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点解析：选BDUAB表示A点相对于B点的电势差，UAB＝φA－φB，A错；UBA表示B点相对于A点的电势差，UBA＝φB－φA，故UAB＝－UBA，B对；电势是标量，正负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势点，负号表示低于零电势点，C错；零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取无穷远处或大地为零电势点，D对。2．关于电势差的下列说法中，正确的是()A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关B．电势差是一个标量，没有正值和负值之分C．由于静电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，不随零电势点的改变而改变，所以UAB＝UBA解析：选C电势差与零电势点的选取无关，与移动电荷的路径也无关，只跟这两点的位置有关，选项A错误，C正确；电势差是标量，但有正、负值之分，且UAB＝－UBA，选项B、D错误。3．[多选]空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q＞0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量为－q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则()A．在O、A、B三点中，B点电势最高B．在O、A、B三点中，A点电势最高C．O、A间的电势差比B、O间的电势差大D．O、A间的电势差比B、A间的电势差小解析：选AD由动能定理可得：UOAq＝eq\f(1,2)m(2v0)2－eq\f(1,2)mv02，UOB(－q)＝eq\f(1,2)m(3v0)2－eq\f(1,2)m(2v0)2，可解得：UOA＝eq\f(3mv02,2q)，UOB＝－eq\f(5mv02,2q)，可见B、O间的电势差比O、A间的电势差大，在O、A、B三点中，B点电势最高，A、D正确。4．如图所示，A、B是电场线上的两点，将一点电荷q从A点移动到B点，静电力做功W，且知A、B间的距离为d，下列说法中正确的是()A．由公式W＝qU可得，A、B两点间的电势差为eq\f(W,q)B．由公式W＝Eqd可得，A点的电场强度为E＝eq\f(W,qd)C．由公式W＝Eqd可得，B点的电场强度为E＝eq\f(W,qd)D．A点的电势为eq\f(W,q)解析：选A由W＝qU知UAB＝eq\f(W,q)，所以选项A正确；由于不知该电场是不是匀强电场，静电力可能不为恒力，所以选项B、C错误；题中没有指明零电势点，所以选项D错误。5．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等。一个正电荷在等势面L3处的动能为20J，运动到等势面L1处的动能为0；现取L2为零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4J时，它的动能为(不计重力及空气阻力)()A．16J B．10JC．6J D．4J解析：选C正电荷在电场中只受静电力的作用，在L3等势面时动能为20J，运动到L1等势面时动能为0，则运动到L2等势面时其动能一定是10J，此时电势能为0，则此正电荷的动能和电势能总和为10J。当它的电势能为4J时，动能为6J，故选项C正确。6．[多选]在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是()A．a、b两点的电势相同B．a、b两点的场强相同C．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D．同一电荷放在a、b两点的电势能相同解析：选ACD将电荷从O移到a或b电场力做功相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，所以a、b两点的电势相等，故A、C正确；根据点电荷的场强叠加，知a、b两点的场强大小相等，方向相反，所以场强不同，故B错误；a、b两点的电势相等，根据Ep＝qφ，同一电荷在a、b两点的电势能相同，故D正确。7．[多选]如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有()A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBC D．UAB＝UBC解析：选ABCA、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故φA＞φB＞φC，A对；由电场线的疏密程度可看出电场强度的大小关系，故EC＞EB＞EA，B对；电场线密集的地方电势降落较快，故UBC＞UAB，C对，D错。8．[多选]某静电场等势面如图中虚线所示，则()A．B点的场强比A点的大B．A点的电势比C点的高C．将电荷从A点移到B点电场力不做功D．负电荷在C点的电势能小于零解析：选ABCB点的等势面比A点的等势面密，则B点的场强比A点的大，故A正确；A点的电势为0，C点的电势为－5V,A点的电势比C点的高，故B正确；A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B点电场力不做功，故C正确；C点的电势小于零，负电荷在C点的电势能大于零，故D错误。9．A、B为等量异种电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线。现将另两个等量异种试探电荷a、b用如图所示绝缘杆连接后从离A、B无穷远处平移到A、B的连线上，平移过程中两试探电荷位置始终关于中垂线对称。若规定离A、B无穷远处电势为零，则下列说法正确的是()A．a、b运动路径上各点电势不断降低B．a、b整体在AB连线处具有的电势能为0C．a、b两个试探电荷一起移动过程中电势能都增大D．a、b两个试探电荷一起移动过程受到的电场力始终大小相等方向相同解析：选Ca和b在运动过程中要克服电场力做功，电势能都增加，a运动路径上各点电势不断升高，b运动路径上各点电势不断降低，故a、b两试探电荷在运动过程中电势能都增大，选项A、B错误，选项C正确；a、b两个试探电荷在AB连线处受到的电场力大小相等、方向相反，选项D错误。10．如图所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则下列结论错误的是()A．带电粒子带负电B．a、b两点间的电势差Uab＝eq\f(mgh,q)C．b点场强大于a点场强D．a点场强大于b点场强解析：选D带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而动能没有增加，说明静电力做负功。根据动能定理有mgh－qUab＝0，解得a、b两点间电势差为Uab＝eq\f(mgh,q)。因为a点电势高于b点电势，Uab＞0，所以粒子带负电，选项A、B的结论皆正确。带电粒子由a运动到b的过程中，在重力和静电力共同作用下，先加速运动后减速运动，因为重力为恒力，所以静电力为变力，且静电力越来越大，由此可见b点场强大于a点场强，选项C正确，D错误。11．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向成60°角，一电荷量为q＝4×10－8C的正电荷从a点移到b点电场力做的功为W1＝1.2×10－7J。求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b点移到c点，电场力做的功W2；(3)a、c两点间的电势差Uac。解析：(1)根据题设条件有W1＝qEdab所以E＝eq\f(W1,qdab)＝eq\f(1.2×10－7,4×10－8×5×10－2)N/C＝60N/C。(2)b、c两点沿场强方向的距离为dbccos60°，则W2＝qEdbccos60°＝4×10－8×60×0.12×eq\f(1,2)J＝1.44×10－7J。(3)电荷从a点移到c点电场力做的功W＝W1＋W2又W＝qUac故Uac＝eq\f(W1＋W2,q)＝eq\f(1.2×10－7＋1.44×10－7,4×10－8)V＝6.6V。答案：(1)60N/C(2)1.44×10－7J(3)6.6V12.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将一带电小球从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。若此电荷在A点处的加速度大小为eq\f(3,4)g，试求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)。解析：(1)这一小球必带