2021-2022学年高二物理人教版选修3-1课时作业：1.5-电势差-Word版含解析.docx

课时作业(五)电势差全员参与基础练1如图156所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功W，且知a、b间的距离为d，以下说法中正确的是()图156Aa、b两点间的电势差为Ba点的电场强度为ECb点的电场强度为EDa点的电势为【解析】由WqU和U，且a点的电势比b点的高，所以A项正确；由于不知该电场是否是匀强电场，电场力可能不为恒力，所以B项错，C项错；题中没有指明零电势点，所以D项错【答案】A2(多选)如图157所示，实线为电场线，虚线为等势线，且ABBC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有()图157AABCBECEBEACUABUBC DUABUBC【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ABC，A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为ECEBEA，B对；电场线密集的地方电势降低较快，故UBCUAB，C对D错【答案】ABC3电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2108 J，在B点的电势能为0.80108 J已知A，B两点在同一条电场线上，如图158所示，该点电荷的电荷量为1.0109 C，那么()图158A该电荷为负电荷B该电荷为正电荷CA、B两点的电势差UAB4.0 VD把电荷从A移到B，电场力做功为W4.0 J【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，所以该电荷确定为负电荷，且WABEpAEpB1.2108 J0.80108 J0.40108 J，故A项正确B、D项错误；UABV4.0 V，所以C选项错误正确答案为A.【答案】A4(多选)如图159甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示以下说法正确的是()图159AA、B两点的电场强度EAEBB电子在A、B两点的速度vAvBCA、B两点的电势ABD电子在A、B两点的电势能EpAEpB【解析】考查电势、电势差、电场强度、电势能等基本概念由题图可知，电势越来越小，且变化率越来越小，即电势随距A点的距离变化越来越慢，由电场强度与电势差的关系可知，电场强度越来越小，A、C对；电子带负电荷，受到电场力做功为WABeUAB0，故电场力做负功，电势能增加，动能减小，速度减小，EpAEpB，B错D对【答案】ACD5(多选)如图1510所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN.P点在y轴右侧，MPON.则()图1510AM点的电势比P点的电势高B将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动【解析】在静电场中，沿着电场线方向，电势降低，A项正确；负电荷在电场中受力方向与电场线的切线方向相反，故由O向P运动时，电场力做负功，B项错；由电场线的疏密程度可知，OM段的任意点场强均大于MN段任意点场强，故移动同一正电荷在OM段和MN段间运动，电场力在OM段做功较多，故OM两点间电势差大于MN两点间电势差，C项错；依据电场线关于y轴对称，故y轴上场强方向处处沿y轴正方向，故静电荷受力始终沿y轴正方向，故粒子做直线运动，D项正确【答案】AD6如图1511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()图1511A小球确定能穿过MN区域连续运动B假如小球没有穿过MN区域，小球确定能回到动身点C假如小球没有穿过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假如小球确定能穿过MN区域，电场力做的功为mgR【解析】小球带正电，进入电场后做减速运动，假如小球达到N点还没有减速到零，说明小球穿过了MN区域，假如小球还没有到N点就减速为零，说明小球不能穿过MN区域，A项错假如小球没有穿过MN区域，依据能量守恒定律，小球能回到动身点，且速度为零，B项对，C项错假如小球确定能穿过MN区域，依据动能定理，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【答案】B7(多选)如图1512所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的状况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()图1512A电子始终沿Ox负方向运动B电场力始终做正功C电子运动的加速度不变D电子的电势能渐渐增大【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，电势能削减，D不正确【答案】BC8(多选)空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q0)、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.若忽视重力的影响，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COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BO间的电势差小【解析】由动能定理有：qUOAm(2v0)2mvmv；qUOBm(3v0)2m(2v0)2mv，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AD.【答案】AD超越自我提升练9(多选)如图1513所示，平行直线表示电场线，但没有标明方向，带电量为1102 C的微粒在电场中只受电场力的作用，由A点移图1513到B点，动能损失0.1 J，若A点的电势为10 V，则()AB点电势为10 VB电场线的方向从右向左C微粒的运动轨迹可能是轨迹1D微粒的运动轨迹可能是轨迹2【解析】带电微粒只受电场力的作用，由A点运动到B点动能削减0.1 J，由WqU，可得UAB V10 V0，即AB10 V，又A10 V，则B0.故A项不正确由于沿电场线的方向电势越来越低，而A10 V，B0，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依据曲线运动的特点可知，合外力的方向确定指向曲线内侧，则C正确，D错误【答案】BC10将带电荷量为1108 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1106 J，问：(1)电荷的电势能是增加还是削减？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2108 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)【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1106 J.(2)A点的电势为：A V100 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：W22W12106 J.【答案】(1)增加1106 J(2)100 V(3)带负电2106 J11如图1514所示是一匀强电场，已知场强E2102 N/C，现让一个带电荷量q4108 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离x30 cm.试求：图1514(1)电荷从M点移到N点电势能的变化(2)M、N两点间的电势差【解析】(1)负电荷从M点移到N点时，所受电场力的方向与场强方向相反，故电场力做负功为WMNqEx410821020.3 J2.4106 J.因电场力做负功，电荷的电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功，所以电荷电势能增加了2.4106 J.(2)M、N两点间的电势差UMN60 V.【答案】(1)电势能增加了2.4106 J(2)60 V12如图1515所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 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q4108 C的正电荷从a移到b电场力做功为W11.2107 J求：图1515(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.【解析】(1)设a、b间距离为d，由题设条件有W1qEd.E V/m60 V/m.(2)设b、c间距离为d，b、c两点沿场强方向距离为d1.W2qEd1qEdcos 60410860121020.5 J1.44107 J.(3)电荷从a移到c电场力做功WW1W2，又WqUac，则Uac V6.6 V.【答案】(1)60 V/m(2)1.44107 J(3)6.6 V