1、对电势差的理解1下列关于电场的描述,正确的是()A电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C同一点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高D同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要静电力做的功相同,那么两点间的电势差肯定相同答案AD解析电场中某两点间的电势差与零电势点的选取无关;对负电荷而言,它在电场中具有的电势能越大,说明该点电势越低,故B、C错,A、D对电场力做功与电势差的关系2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
2、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答案B解析电势差是标量,其正负号不表示方向,故A错两点间的电势差与移动的电荷的电荷量无关,故C错若两点间移动负电荷时,电场力做正功,则这两点间电势差为负值,故D错,只有B对.(时间:60分钟)题组一对电势差的理解1下列说法正确的是()A电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关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DA、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而转变,所以UABUBA答案BC
3、解析电势具有相对性、与零点的选择有关而电势差是标量,有正、负之分,但大小与零点的选择无关故A错误、B正确;由于UABAB,UBABA故UABUBA,故D错误;电势差为电场中两点电势之差,与移动电荷的路径无关,故C正确2对UAB1 V的理解,正确的是()A从A到B移动q C的电荷,电场力做功1 JB从A到B移动1 C的正电荷,电场力做功1 JC从A到B移动1 C的负电荷,克服电场力做功1 JD从A到B移动1 C的负电荷,外力做功1 J答案BC解析由WABqUAB得,从A到B移动q C的电荷,电场力做功q J ,A错;从A到B移动1 C的正电荷,电场力做功1 J,B对;同理C对无法得知从A到B移动
4、1 C的负电荷外力做的功,D错故选B、C.3在某电场中,A、B两点间的电势差UAB60 V,B、C两点间的电势差UBC50 V,则A、B、C三点电势凹凸关系是()AABC BACBCACB DCBA答案C解析由于UABAB60 V0,所以AB,又UBCBC50 V0,所以BC,又UACUABUBC60 V(50 V)10 V0,所以AC,故ACB.正确选项为C.图1624如图162所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量q3.21019 C的检验电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功W6.41020 J,则A、B两点间的电势差U等于()A0.5 V B0.2 VC5 V D2 V答案B解析
5、A、B两点间的电势差U V0.2 V,故选B.题组二电场力做功与电势能、电势差的关系图1635如图163所示,电场中A、B两点电势差为30 V,一个电荷量为5108 C的正点电荷由A运动到B,电场力对点电荷做了多少功?B、C两点间的电势差大小为15 V,该点电荷从B运动到C,电场力对点电荷做了多少功?答案1.5106 J7.5107 J解析方法一:依据电场力做功与电势差的关系得:WABqUAB510830 J1.5106 J.WBCqUBC5108(15) J7.5107 J.方法二:正点电荷从A运动到B时,是顺着电场线方向移动的,所以电场力做正功,其大小W1qU11.5106 J.正点电荷从
6、B运动到C时,是逆着电场线方向移动的,所以电场力做负功,其大小W2qU27.5107 J.图1646如图164所示,B、C、D三点都在以点电荷Q为圆心的某同心圆弧上,将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功大小比较()AWABWAC BWADWABCWACWAD DWABWAC答案CD解析点电荷的等势面为同心球面,故B、C、D三点位于同一等势面上,故UABUACUAD,将同一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点,由功的计算公式WqU可得电场力做功相同7在静电场中,一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV(1 eV1.61019 J),则以下说法中正确的是()A电场强度的方向肯
7、定由b沿直线指向aBa、b两点间电势差Uab5 VC电子的电势能削减5 eVD电子的电势能削减5 J答案C解析电场强度的方向与运动路径无关,A错;Uab5 V,B错;静电力做5 eV的正功,电势能削减5 eV,C对,D错图1658如图165所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V,有一个带电荷量为q1.0108 C的负电荷从A点沿不规章曲线移到B点,静电力做功为_ J.答案4.0108解析WABqUAB1.01084 J4.0108 J.9.图166如图166所示,a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为、和(0),该点电荷的电性为_
8、一带电粒子从等势面a上某处由静止释放,仅受到电场力作用而运动,已知带电粒子经过等势面b时的速率为v,它经过等势面c时的速率为_答案正v解析沿着电场线的方向电势降低,由题中关系可知场源电荷为正电荷;由动能定理得qUabq(ab)mv2,qUacq(ac)mv,解得:vcv.题组三综合应用图16710如图167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26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为8 eV时,它的动能应为()A8 eV B13 eV C20 eV
9、 D34 eV答案C解析由于正电荷由A到B动能削减了21 eV,而电场中机械能和电势能总和不变,故在3等势面时动能应为12 eV,总能量12 eV0 eV12 eV,当在某一位置,电势能Ep8 eV时,动能12 eV(8 eV)20 eV,故应选C.11带电荷量为q5.0108 C的点电荷从A点移到B点时,克服静电力做功 3.0106 J已知B点的电势为B20 V求:(1)A、B间的电势差;(2)A点的电势;(3)q从A到B的电势能变化答案(1)60 V(2)40 V(3)电势能增加3.0106 J解析(1)从A到B静电力做的功为:WAB3.0106 JA、B两点间的电势差 UAB V60 V
10、,B点电势高于A点电势(2)依据UABAB得A点的电势为:AUABB(60 V)20 V40 V.(3)q从A到B克服静电力做功,电势能肯定增加Ep|WAB|3.0106 J.图16812如图168所示,三条曲线表示三条等势线,其电势C0,AB10 V,D30 V,将电荷量q1.2106 C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,电势能变化多少?答案见解析解析(1)UCDCD30 VWCDqUCD1.210630 J3.6105 J(2)UDADA(3010) V40 VWDAqUDA1.2106(40) J4.8105 J所以电势能
11、应当增加4.8105 J.图16913如图169所示是一匀强电场,已知场强E2102 N/C,现让一个电荷量为q4108 C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离l30 cm.试求:(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;(2)M、N两点间的电势差答案(1)电势能增加了2.4106 J(2)60 V解析(1)负电荷在该电场中所受电场力F为恒力,方向向左,因此从M点移到N点,电荷克服电场力做功,电势能增加,增加的电势能Ep等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为WqEl410821020.3 J2.4106 J,故电势能增加了2.4106 J.(2)M、N两点间的电势差为UMNV60 V,即M、N两点间的电势差为60 V.