【贏在課堂】配套課時訓練_電勢差 新人教版選修3-1

課時訓練5電勢差1.如圖所示,A、B是電場線上的兩點,將一電荷量為q的點電荷從A點移到B點,靜電力做功W,且知A、B間的距離為d,以下說法中正確的是()A.A、B兩點間的電勢差為B.A點的電場強度大小為E=C.B點的電場強度大小為E=D.A點的電勢為答案:A解析:由W=qU得U=,所以A項正確;由于不知該電場是否是勻強電場,靜電力可能不為恒力,所以B、C項錯誤;題中沒有指明零電勢點,所以D項錯誤。2.如圖所示,M和N為兩等量異種電荷,M帶正電,N帶負電。在M、N的連線上有A、B、C三點,其中B為連線的中點,A、C兩點與B點等距,則下列說法錯誤的是() A.A點與C點的電場強度大小相等B.A點與C點的電勢相等C.A、B間的電勢差與B、C間的電勢差相等D.過B點作M、N連線的垂線,點電荷q沿此垂線方向移動,電荷的電勢能保持不變答案:B解析:由于M、N為等量異種電荷,A、C兩點關(guān)于B點對稱,則EA=EC;M、N兩點間電場線由M指向N,故AC,且UAB=UBC;過B點作M、N連線的垂線是等勢線,則電荷沿此垂線移動電勢能不變。所以A、C、D正確,B錯誤。3.如圖所示,一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱,O、M、N是y軸上的三個點,且|OM|=|MN|。P點在y軸右側(cè),MPON。則()A.M點的電勢比P點的電勢高B.將負電荷由O點移動到P點,靜電力做正功C.M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差D.在O點由靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運動答案:AD解析:在靜電場中,沿著電場線方向電勢降低,A項正確;負電荷在電場中受力方向與電場的方向相反,故由O向P運動時,靜電力做負功,B項錯誤;由電場線的疏密程度可知,OM段的任意點電場強度均大于MN段任意點的電場強度,故移動同一正電荷在OM段和MN段間運動,靜電力在OM段做功較多,故O、M兩點間電勢差大于M、N兩點間電勢差,C項錯誤;根據(jù)電場線關(guān)于y軸對稱,故y軸上電場強度方向處處沿y軸正方向,故帶正電粒子受力始終沿y軸正方向,故粒子做直線運動,D項正確。4.空間存在勻強電場,有一電荷量為q(q0)、質(zhì)量為m的粒子從O點以速率v0射入電場,運動到A點時速率為2v0?，F(xiàn)有另一電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子以速率2v0仍從O點射入該電場,運動到B點時速率為3v0。若忽略重力的影響,則()A.在O、A、B三點中,B點電勢最高B.在O、A、B三點中,A點電勢最高C.OA間的電勢差比BO間的電勢差大D.OA間的電勢差比BA間的電勢差小答案:AD解析:由動能定理有:qUOA=m(2v0)2-;-qUOB=m(3v0)2-m(2v0)2=,故在三點中,B點的電勢最高,A點的電勢最低,OA間的電勢差比BO間的電勢差小,所以選A、D。5.如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子,以初速度v0從A點豎直向上射入真空中沿水平方向的勻強電場中,粒子通過電場中B點時,速率vB=2v0,方向與電場的方向一致,則A、B兩點的電勢差為()A.B.C.D.答案:C解析:由題意知,粒子由A點到B點靜電力做功WAB=m(2v0)2=2m,故UAB=,即C正確。6.如圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0,一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動,經(jīng)過A、B點時的動能分別為26 eV和5 eV。當這一點電荷運動到某一位置,其電勢能變?yōu)?8 eV時,它的動能應(yīng)為()A.8 eVB.13 eVC.20 eVD.34 eV答案:C解析:由于正電荷由A到B動能減少了21 eV,而電場中機械能和電勢能總和不變,故在3等勢面時動能應(yīng)為12 eV,總能量=12 eV+0 eV=12 eV,當在某一位置,電勢能Ep=-8 eV時,動能=12 eV-(-8 eV)=20 eV,故應(yīng)選C。7.一勻強電場,電場強度方向是水平的,如圖所示。一個質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點出發(fā),初速度的大小為v0,在靜電力與重力作用下,恰能沿與電場強度的反方向成角直線運動。求小球運動到最高點時的電勢能與在O點的電勢能之差。答案:cos2解析:設(shè)電場強度為E,小球帶電荷量為q,因為小球做直線運動,它受的靜電力qE和重力mg的合力必沿此直線,如圖所示。由圖可知,小球做勻減速運動的加速度大小為a=設(shè)從O到最高點的路程為s,=2as運動的水平距離為l=scos兩點的電勢能之差Ep=W電=qEl,又mg=qEtan由以上各式得Ep=cos2。8.如圖所示是一勻強電場,已知電場強度E=2102N/C,現(xiàn)讓一個帶電荷量q=-410-8C的電荷沿電場方向從M點移到N點,M、N間的距離d=30 cm。試求:(1)電荷從M點移到N點電勢能的變化;(2)M、N兩點間的電勢差。答案:(1)電勢能增加了2.410-6J(2)60 V解析:(1)負電荷從M點移到N點時,所受靜電力的方向與電場強度方向相反,故靜電力做負功為WMN=qE