电场1-5电势差 测试题Word版含解析
文档属性
| 名称 | 电场1-5电势差 测试题Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 58.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-02-25 13:19:20 | ||
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文档简介
电场1-5电势差 测试题
考点一 差和电势
[对点训练]
1.
(多选)如图所示，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＞EA
C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC
答案 ABC
解析 A、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；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为EC＞EB＞EA，B对；电场线密集的地方电势降低较快，故UBC>UAB，C对，D错。
2.
如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是( )
A．小球一定能穿过MN区域继续运动
B．如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点
C．如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点速度大于等于
D．如果小球一定能穿过MN区域，电场力做的功为－mgR
答案 B
解析 小球带正电，进入电场后做减速运动，如果小球达到N点还没有减速到零，说明小球穿过了MN区域，如果小球还没有到N点就减速为零，说明小球不能穿过MN区域，A项错。如果小球没有穿过MN区域，根据能量守恒定律，小球能回到出发点，且速度为零，B项对，C项错。如果小球一定能穿过MN区域，根据动能定理，电场力做的功与重力做的总功之和等于动能的变化，由于不知道小球在N点的速度是否为0，所以无法确定电场力做的功，D项错。
考点二 AB＝qUAB的理解
3.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J。已知A，B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C，那么( )
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB＝4.0 V
D．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J
答案 A
解析 A点的电势能大于B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且WAB＝EpA－EpB＝1.2×10－8 J－0.80×10－8 J＝0.40×10－8 J，故A项正确，B、D两项错误；UAB＝＝ V＝－4.0 V，所以C项错误。
4．(多选)如图所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则( )
A．电子一直沿Ox负方向运动
B．电场力一直做正功
C．电子运动的加速度不变
D．电子的电势能逐渐增大
答案 BC
解析 由电势－位移图象可知，电势随位移均匀增加，相同位移间的电势差相同，电场强度恒定，电子运动的加速度恒定，C正确。沿Ox轴方向电势增大，电场线方向与Ox轴负方向重合，电子沿Ox轴正方向运动，A不正确。电场力方向也沿Ox轴正方向，电场力做正功，B正确。由功能关系，电场力做正功，电势能减少，D不正确。
5．(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－q、质量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．OA间的电势差比BO间的电势差大
D．OA间的电势差比BO间的电势差小
答案 AD
解析 由动能定理有：qUOA＝m(2v0)2－mv＝mv；－qUOB＝m(3v0)2－m(2v0)2＝mv，可得：UOA＝，UOB＝－，UBO＝。故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的电势差小，所以选A、D。
[综合训练]
6．(多选)如图所示，平行直线表示电场线，但没有标明方向，带电量为＋1×10－2 C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移到B点，动能损失0.1 J，若A点的电势为－10 V，则( )
A．B点电势为10 V
B．电场线的方向从右向左
C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D．微粒的运动轨迹可能是轨迹2
答案 BC
解析 带电微粒只受电场力的作用，由A点运动到B点动能减少0.1 J，由W＝qU，可得UAB＝＝ V＝－10 V＜0，即φA－φB＝－10 V，又φA＝－10 V，则φB＝0，故A项错误。因为沿电场线的方向电势越来越低，而φA＝－10 V，φB＝0，所以电场线的方向向左，故B项正确。微粒从A向B运动的过程中，合外力(即电场力)的方向是水平向左的。根据曲线运动的特点可知，合外力的方向一定指向曲线内侧，则C正确，D错误。
7．将带电荷量为1×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×10－6 J，问：
(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？
(2)A点的电势是多少？
(3)若电场力可以把带电荷量为2×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？电场力做了多少功？(取无限远处为电势零点)
答案 (1)增加 1×10－6 J (2)100 V (3)带负电 2×10－6 J
解析 (1)电场力做负功，电荷的电势能增加，因无限远处电势能为零，电荷在A点具有的电势能为1×10－6 J。
(2)A点的电势为：φA＝＝ V＝100 V。
(3)从低电势到高电势电场力做正功，说明电荷带负电，电场力做功为：W2＝2W1＝2×10－6 J。
8.
如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7 J。求：
(1)匀强电场的场强E；
(2)电荷从b移到c，电场力做功W2；
(3)a、c两点间的电势差Uac。
答案 (1)60 N/C (2)1.44×10－7 J (3)6.6 V
解析 (1)设a、b间距离为d，由题设条件有W1＝qEd。
E＝＝ N/C＝60 N/C。
(2)设b、c间距离为d′，b、c两点沿场强方向距离为d1。
W2＝qEd1＝qEd′cos60°
＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J。
(3)电荷从a移到c电场力做功W＝W1＋W2，又W＝qUac，则
Uac＝＝ V＝6.6 V。
考点一 差和电势
[对点训练]
1.
(多选)如图所示，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＞EA
C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC
答案 ABC
解析 A、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；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为EC＞EB＞EA，B对；电场线密集的地方电势降低较快，故UBC>UAB，C对，D错。
2.
如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是( )
A．小球一定能穿过MN区域继续运动
B．如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点
C．如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点速度大于等于
D．如果小球一定能穿过MN区域，电场力做的功为－mgR
答案 B
解析 小球带正电，进入电场后做减速运动，如果小球达到N点还没有减速到零，说明小球穿过了MN区域，如果小球还没有到N点就减速为零，说明小球不能穿过MN区域，A项错。如果小球没有穿过MN区域，根据能量守恒定律，小球能回到出发点，且速度为零，B项对，C项错。如果小球一定能穿过MN区域，根据动能定理，电场力做的功与重力做的总功之和等于动能的变化，由于不知道小球在N点的速度是否为0，所以无法确定电场力做的功，D项错。
考点二 AB＝qUAB的理解
3.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J。已知A，B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C，那么( )
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB＝4.0 V
D．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J
答案 A
解析 A点的电势能大于B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且WAB＝EpA－EpB＝1.2×10－8 J－0.80×10－8 J＝0.40×10－8 J，故A项正确，B、D两项错误；UAB＝＝ V＝－4.0 V，所以C项错误。
4．(多选)如图所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则( )
A．电子一直沿Ox负方向运动
B．电场力一直做正功
C．电子运动的加速度不变
D．电子的电势能逐渐增大
答案 BC
解析 由电势－位移图象可知，电势随位移均匀增加，相同位移间的电势差相同，电场强度恒定，电子运动的加速度恒定，C正确。沿Ox轴方向电势增大，电场线方向与Ox轴负方向重合，电子沿Ox轴正方向运动，A不正确。电场力方向也沿Ox轴正方向，电场力做正功，B正确。由功能关系，电场力做正功，电势能减少，D不正确。
5．(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－q、质量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．OA间的电势差比BO间的电势差大
D．OA间的电势差比BO间的电势差小
答案 AD
解析 由动能定理有：qUOA＝m(2v0)2－mv＝mv；－qUOB＝m(3v0)2－m(2v0)2＝mv，可得：UOA＝，UOB＝－，UBO＝。故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的电势差小，所以选A、D。
[综合训练]
6．(多选)如图所示，平行直线表示电场线，但没有标明方向，带电量为＋1×10－2 C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移到B点，动能损失0.1 J，若A点的电势为－10 V，则( )
A．B点电势为10 V
B．电场线的方向从右向左
C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D．微粒的运动轨迹可能是轨迹2
答案 BC
解析 带电微粒只受电场力的作用，由A点运动到B点动能减少0.1 J，由W＝qU，可得UAB＝＝ V＝－10 V＜0，即φA－φB＝－10 V，又φA＝－10 V，则φB＝0，故A项错误。因为沿电场线的方向电势越来越低，而φA＝－10 V，φB＝0，所以电场线的方向向左，故B项正确。微粒从A向B运动的过程中，合外力(即电场力)的方向是水平向左的。根据曲线运动的特点可知，合外力的方向一定指向曲线内侧，则C正确，D错误。
7．将带电荷量为1×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×10－6 J，问：
(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？
(2)A点的电势是多少？
(3)若电场力可以把带电荷量为2×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？电场力做了多少功？(取无限远处为电势零点)
答案 (1)增加 1×10－6 J (2)100 V (3)带负电 2×10－6 J
解析 (1)电场力做负功，电荷的电势能增加，因无限远处电势能为零，电荷在A点具有的电势能为1×10－6 J。
(2)A点的电势为：φA＝＝ V＝100 V。
(3)从低电势到高电势电场力做正功，说明电荷带负电，电场力做功为：W2＝2W1＝2×10－6 J。
8.
如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7 J。求：
(1)匀强电场的场强E；
(2)电荷从b移到c，电场力做功W2；
(3)a、c两点间的电势差Uac。
答案 (1)60 N/C (2)1.44×10－7 J (3)6.6 V
解析 (1)设a、b间距离为d，由题设条件有W1＝qEd。
E＝＝ N/C＝60 N/C。
(2)设b、c间距离为d′，b、c两点沿场强方向距离为d1。
W2＝qEd1＝qEd′cos60°
＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J。
(3)电荷从a移到c电场力做功W＝W1＋W2，又W＝qUac，则
Uac＝＝ V＝6.6 V。