人教版高二物理选修3-1第一章 1.5电势差 同步课时作业

2020-2021学年高二物理人教版选修3-1同步课时作业
（5）电势差
1.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是(??
)
A.电势差是矢量,电场力做的功是标量
B.在两点间移动电荷,电场力不做功,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,电场力做正功,则两点间的电势差大于零
2.下列说法正确的是(?
?)
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,但是有正值和负值之分
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,不随零电势面的不同而改变,所以UAB=UBA
3.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这一过程中,除静电力做功外,其他力做的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J.则a、b两点间电势差为(??
)
A.3.0×104V
B.1.0×104V
C.4.0×104V
D.7.0×104V
4.如图,同一平面内的a,b,c,d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a,c连线的中点,N为b,d连线的中点。一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小。下列说法正确的是(??
)
A.此匀强电场的场强方向一定与两点连线平行
B.若该粒子从点移动到点,则电场力做功一定为
C.若之间的距离为,则该电场的场强大小一定为
D.若,则两点之间的电势差一定等于两点之间的电势差
5.如图所示,A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点,它们之间的距离均为L,电荷量q=-1.0×10-5C的电荷由A移到C电场力做功W1=4.0×10-5J,该负电荷由C移到B电场力做功W2=-2.0×10-5J,若B点电势为零,以下说法正确的是(?
)
A.A点电势为2V
B.A点电势为-2V
C.匀强电场的方向为由C指向A
D.匀强电场的方向为垂直于AC指向B
6.如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面上时,其动能为20eV,当它运动到等势面上时,动能恰好等于零。设,则当粒子的动能为8eV时,其电势能为(
)
A.28eV
B.12eV
C.4eV
D.2eV
7.水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如图所示。以水平线上的某点O′为圆心,画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e,则下列说法正确的是(??
)
A.b、e两点的电场强度相同
B.a点电势低于c点电势
C.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差
D.电子沿圆周由d到b,电场力做正功
8.在某电场中，A、B两点间的电势差，B、C两点间的电势差，则A、B、C三点电势高低关系是(
)
A．
B．
C．
D．
9.如图,一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合.A、O、B为竖直平面上的三点,且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q、质量为m的小物块(可视为质点),从A点以初速度v0向B滑动,到达点时速度恰好为0.则(??
)
A.小物块一定带负电
B.从A到B小物块的加速度先增大后减小
C.从A到B小物块所受电场力做的功为-mghAB
D.电场中A、B两点间电势差UAB=0
10.一个带正电的质点，电荷量，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除静电力外，其他力做的功为，质点的动能增加了，则a、b两点间的电势差为（
　）
A．
B．
C．
D．
11.如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为的轻质绝缘细绳一端固定在点，另一端连接一质量为、电荷量为的小球(可视为质点)，初始时小球静止在电场中的点，此时细绳拉力为为重力加速度。若小球在点获得一水平初速度，使其恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则(
)
A.电场强度为，方向竖直向上
B.两点的电势差
C.初速度
D.小球在竖直面内做匀速圆周运动
12.电场中某区域的电场线如图所示,是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在点所受电场力,将该点电荷从点移到点,电场力做功.求：
(1)点电场强度的大小E.
(2)两点间的电势差.
13.如图所示，一质量为m、电荷量为的带电粒子，从A点以速度垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角，不计重力．求：
（1）带电粒子通过B点时速度的大小；
（2）A、B两点间的电势差．
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、电势差是标量,电场力做功也是标量.故A错误.
B、根据知,在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零.故B正确.
C、两点间的电势差与移动的电荷无关,由电场决定.故C错误.
D、根据知,电场力做正功,电势差不一定大于零,若电荷带负电,电势差小于零.故D错误.
故选B.
2.答案：BC
解析：两点间的电势差等于电势之差，由电场中两点的位置决定，与零电势点的选取无关，而电势是相对的，与零电势点的选取有关，故A错误,电势差是标量，正负表示大小，故B正确,电场力做功跟移动电荷的路径无关，由公式W=qU知电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关，故C正确.A、B两点的电势差是恒定的,但有正负之分，UAB=-UBA,故D错误.
3.答案：B
解析：由动能定理可知,外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,即W电+W其他=ΔEk,得电场力对质点做的功W电=8.0×10-5J-6.0×10-5J=2.0x10-5J,由W电=qUab得,B正确.
4.答案：BD
解析：A.选项根据题意无法判断,故A向错误
B.由于电场为匀强磁场,M为a,c连接的中点,N为b,d连接的中点,所以,
若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为故B正确
C.因为不知道匀强电场方向,所以场强大小不一定是,故C错误
D.若,说明,,
解得:
故D正确
故选BD
5.答案：BC
解析：C、B间电势差为，若B点电势为零，,则C点电势,A、C间的电势差为，，则A点电势，故A错误，B正确;AC连线中点M的电势为0,M与B点的连线即为等势线,且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形,BM丄AC，根据沿着电场线方向电势降低，则知匀强电场的方向由C指向A,故C正确，D错误.
6.答案：D
解析：带电粒子从等势面φ1运动到等势面φ3过程中做减速运动,动能减少20eV,由于相邻两等势面间电势差相等,所以从等势面φ1到等势面φ2的过程中动能减少10eV,因此在等势面φ2时动能为10eV,此时电势能为0,因此总能量为10eV,则当粒子的动能等于8eV时,电势能为2eV,故D正确.
7.答案：BC
解析：由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，所以b、e两点的电场强度不同，故A错误,根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于c点电势，故B正确,根据对称性可知,b、c两点间电势差与e、d两点间电势差相等，故C正确.d点的电势高于b点的电势,由Ep=qφ=-eφ,则知电子在d点的电势能小于在b点的电势能，根据功能关系可知，电子沿圆周由d到b,电场力做负功，故D错误.
8.答案：C
解析：
A和B两点间的电势差，知A点的电势比B点的电势高60V，B、C两点间的电势差，知B点的电势比C点的电势低50V，则A点的电势比C点的电势高10V，所以，故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
A
9.答案：ABD
解析：小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用沿墙下滑,可知其带负电,小物块最后静止，则运动过程中摩擦力始终大于重力，从A到O的过程中，电场强度增大，则物块所受电场力增大，由于物块在水平方向上受力平衡,可知墙壁的弹力增大，则物块所受滑动摩擦力增大，根据知，加速度增大，从O到B的过程中，电场强度减小，则物块所受电场力减小，则物块所受滑动摩擦力减小,根据知,加速度减小,故A、B正确；因AB是等量异种电荷连线的中垂线,可知AB是等势线，即UAB=0,从A运动到B小物块所受电场力做功为零，故C错误,D正确.
10.答案：A
解析：由动能定理,即,得,又由,得,故选项A正确,BCD错误。
11.答案：AC
解析：A、小球静止在a点时，由共点力平衡得，
解得，方向竖直向上，故A正确；
B、在匀强电场中，电势差，a点电势比O点低，则a、O两点电势差，故B错误；
CD、小球从a点运动到b点，由于重力和电场力做功，不可能做匀速圆周运动，设到b点速度大小为，
由动能定理得：
小球做圆周运动恰好通过b点时，由牛顿第二定律得：
联立式，代入，故C正确，D错误。
故选：AC。
12.答案：(1)点电场强度的大小
(2)两点间的电势差
解析：
13.答案：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线,有：
将带电粒子在B点的速度分解,有：
解得：
(2)对粒子，从A→B，由动能定理可知：
解得AB间的电势差为：
解析：