2024-2025版高中物理第一章5电势差课时作业新人教版选修3-1

PAGEPAGE35电势差1.关于电势差和静电力做功的说法正确的是(B)A.电势差是矢量,静电力做的功是标量B.在两点间移动电荷,静电力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,静电力做正功,则两点间的电势差大于零解析:电势差是标量,其正、负号不表示方向,故A错;由UAB=WAB2.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(B)A.M点和N点之间肯定有电势差B.M点的电场强度肯定大于N点的电场强度C.电场线的方向从M指向ND.M点的电势比N点的电势高解析: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,故C正确;M点的电势比N点的电势高,UMN大于零,故A,D正确;由于只有一条电场线,故无法推断M,N两点所在位置的电场强度大小,故B错误.3.(2024·广西南宁校级月考)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(C)A.a,b两点的电场强度肯定相等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.点电荷肯定沿直线从a点移到b点解析:由公式Wab=qUab可知,若Wab=0,则肯定是Uab=0,C正确;电势相等的点所在位置的电场强度可以不相等,A错误;假如静电力先做正功后做负功,整个过程的总功为零,那么也可以保证从a到b的过程中,静电力做功为零,故B错误;点电荷的移动轨迹可以是直线,也可以是曲线,故D错误.4.(2024·福建厦门检测)如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,摸索电荷+q由A点移到B点,静电力做功为W1;以OA为半径画弧交OB于C,再把摸索电荷由A点移到C点静电力做功为W2,由C点移到B点静电力做功为W3.则三次静电力做功的大小关系为(C)A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0解析:因为A,C在同一等势面上,所以UAB=UCB,UAC=0,W1=W3,W2=0,故C正确.5.(2024·安徽铜陵校级月考)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三点电势凹凸关系是(C)A.A>B>C B.A<C<BC.A>C>B D.C>B>A解析:因为UAB=A-B=60V>0,所以A>B,又UBC=B-C=-50V<0,所以B<C,又UAC=UAB+UBC=60V+(-50V)=10V>0,所以A>C,故A>C>B,C正确.6.(2024·山东师大附中校级检测)如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面间的电势差相等,则下列说法正确的是(D)A.一个点电荷+q在B点所受的静电力比在A点的大B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小C.将同一电荷从B点移到D点,静电力做功比由C点移到A点多D.将电荷+q由B点移到C点,静电力做正功解析:点电荷电场中,离点电荷越近电场强度越大,所以EA>EB,点电荷+q在A点受的静电力比在B点受的静电力大,故选项A错误.从B向A移动+q,静电力做正功,电势能减小,即+q在B点电势能比在A点大,故选项B错误.从B到D移动电荷量为+q的电荷,静电力做功WBD=qUBD.从C到A所做的功是WCA=qUCA,因为UBD=UCA,故WBD=WCA,即选项C错误.从B到C移动+q,由于UBC>0,故对于正电荷,静电力做正功,WBC=qUBC>0,故选项D正确.7.(2024·山东菏泽月考)如图所示,是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线),两等势面之间的电势差大小为2V,有一个带电荷量为q=-1.0×10-8CA.2.0×10-8J B.-2.0×10-8JC.1.60×10-7J D.-4.0×10-8J解析:由WAB=qUAB得WAB=-1.0×10-8×2J=-2.0×10-8J,故选项B正确.8.如图所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9CA.4.8×10-8J B.-4.8×10-8JC.8.0×10-8J D.-8.0×10-8J解析:UAD=A-D=-40-(-10)V=-30V,所以WAD=qUAD=1.6×10-9×(-30)J=-4.8×10-8J,故选项B正确.9.(2024·福建福州月考)(多选)假如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2.0×10-3A.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4.0×10-4解析:由A点移到B点,静电力做正功,动能增加,电势能削减,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=-4.0×10-410.如图中虚线所示为静电场中的等势面1,2,3,4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a,b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为(C)A.8eV B.13eV C.20eV D.34eV解析:由图可推断b点电势高于a点电势,设各等势面间电势差为U,由能量守恒,-2Uq+26eV=Uq+5eV,解得,Uq=7eV,所以,点电荷的动能和电势能之和为7eV+5eV=12eV,当电势能为-8eV时,动能为12eV-(-8eV)=20eV,故C正确.11.(2024·福建漳州校级月考)如图所示,三条曲线表示三条等势线,其电势C=0,A=B=10V,D=-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,电势能改变多少?解析:(1)UCD=C-D=30VWCD=qUCD=1.2×10-6×30J=3.6×10-5J.(2)UDA=D-A=(-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)4.8×10-5J12.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=