高中物理 第一章 第5節(jié) 電勢差同步課堂檢測 新人教版選修3-1

【創(chuàng)新方案】高中物理第一章第5節(jié)電勢差同步課堂檢測新人教版選修3-11．關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是()A．UAB表示B點相對A點的電勢差，即UAB＝φB－φAB．UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB＝－UBAC．φA、φB都可能有正負(fù)，所以電勢是矢量D．零電勢點的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地或無窮遠處為零電勢點解析：UAB＝φA－φB，選項A錯誤；UAB＝－UBA，選項B正確；電勢有正負(fù)，但正負(fù)并不表示方向，電勢是標(biāo)量，選項C錯誤；習(xí)慣上人們常常規(guī)定大地或無限遠處為零電勢點，選項D正確。答案：BD2.如圖1所示，平行線代表電場線，但未標(biāo)明方向，一個帶正電、電量為10－6C的微粒在電場中僅受電場力作用，當(dāng)它從A點運動到B點時動能減少1×10－5J，已知A點的電勢為－10V，則以下判斷正確的是()A．微粒的運動軌跡如圖中的虛線1所示 圖1B．微粒的運動軌跡如圖中的虛線2所示C．B點電勢為零D．B點電勢為－20V解析：由于微粒的動能減少，可知它的電勢能增加，電場力做負(fù)功，即WAB＝－1×10－5J，由質(zhì)點做曲線運動的條件可知，微粒受到電場力的方向與運動方向的夾角應(yīng)大于90°，所以運動軌跡應(yīng)是虛線1，故A對，B錯。由UAB＝eq\f(WAB,q)可得，UAB＝eq\f(－1×10－5,1×10－6)V＝－10V。再由UAB＝φA－φB可得φB＝φA－UAB＝－10V－(－10)V＝0，故C對，D錯。答案：AC3．在電場中A、B兩點間電勢差為UAB＝75V，B、C兩點間電勢差UBC＝－200V，則A、B、C三點的電勢高低關(guān)系為()A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φBC．φC＞φA＞φB D．φC＞φB＞φA解析：因為UAB＝φA－φB＝75V＞0，所以φA＞φB，因為UBC＝φB－φC＝－200V＜0，所以φB＜φC，又UAC＝UAB＋UBC＝75V＋(－200)V＝－125V＜0，所以φA＜φC，則φC＞φA＞φB。答案：C4.如圖2所示的同心圓(虛線)是電場中的一族等勢線，一個電子只在電場力作用下沿著直線由A向C運動時的速度大小越來越小，B為線段圖2AC的中點，則有()A．電子沿AC運動時受到的電場力越來越小B．電子沿AC運動時它具有的電勢能越來越大 C．電勢φA＞φB＞φCD．電勢差UAB＝UBC解析：由題給的等勢線為同心圓可知場源為位于圓心處的點電荷，越靠近點電荷，電場強度越大，所以電子沿AC運動時受到的電場力越來越大，A錯；由電子只在電場力作用下由A向C運動時速度越來越小，可知電場力做負(fù)功，電子勢能越來越大，B對；電子所受電場力方向沿CA方向，即電場方向沿AC方向，場源點電荷為負(fù)電荷，電勢A點最高，C點最低，C對；由A到C電場強度增加，因為B為AC中點，所以UAB＜UBC，D錯。答案：BC5．一個帶正電的質(zhì)點，電荷量Q＝－2.0×10－9C，在靜電場中由a點移到b點，在此過程中，除靜電力外，其他力做的功為6.0×10－5J，質(zhì)點的動能增大了8.0×10－5J，則a、bA．1×104V B．－1×104VC．7×104V D．－7×104V解析：根據(jù)動能定理W外＋W電＝ΔEk可知，電場力做的功Wab＝2.0×10－5J，然后由Uab＝Wab/q即可求解。答案：B6．靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從電勢為φa的a點運動至電勢為φb的b點。若帶電粒子在a、b兩點的速率分別為va、vb，不計重力，則帶電粒子的比荷eq\f(q,m)為()A.eq\f(va2－vb2,φb－φa) B.eq\f(vb2－va2,φb－φa)C.eq\f(va2－vb2,2φb－φa) D.eq\f(vb2－va2,2φb－φa)解析：帶電粒子從a到b，電場力做的功W＝qUab＝q(φa－φb)，由動能定理得q(φa－φb)＝eq\f(1,2)m(vb2－va2)，故eq\f(q,m)＝eq\f(va2－vb2,2φb－φa)答案：C7.如圖3所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢線間的電勢差相等。一正電荷在φ3上時，具有動能20J，它運動到等勢線φ1上時，速度為零。令φ2＝0，那么該電荷的電勢能為4J時，其動能大小為()A．16J B．10J 圖3C．6J D．4J解析：由題意，電荷由φ3運動到φ1，動能減少20J，故在φ2上時動能為10J，而在φ2上時電勢能為0，故電勢能為4J時，動能為6J，選C。答案：C8.如圖4所示，勻強電場的場強E＝1.2×102N/C，方向水平向右，一點電荷q＝4×10－8C沿半徑為R＝20cm的圓周，從A點移動到B點，已知∠AOB＝90°，求：(1)這一過程中電場力做多少功？是正功還是負(fù)功？ (2)A、B兩點間的電勢差UAB為多大？ 圖4解析：(1)電場力F＝qE＝4.8×10－6N，方向向右。由A到B的過程中，電場力做功WAB＝－FR＝－9.6×10－7J，即電場力做負(fù)功。(2)UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－9.6×10－7,4×10－8)V＝－24V。答案：(1)－9.6×10－7J負(fù)功(2)－24V9.如圖5所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿與半徑為R的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點是AC的中點，C點位于圓周的最低點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點距過C點水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點時的速度大小為2eq\r(gR)。求： 圖5(1)小球滑至C點時的速度的大??；(2)A、B兩點間的電勢差；(3)若以C點為參考點(零電勢點)，試確定A點的電勢。解析：(1)B、C兩點電勢相等，小球從B到C的過程中電場力做的總功為零。由幾何知識可得B、C兩點的高度差為：eq\f(3,2)R，根據(jù)動能定理，有mg×eq\f(3,2)R＝eq\f(1,2)mvC2－eq\f(1,2)m(2eq\r(gR))2，所以vC＝eq\r(7gR)。(2)UAB＝UAC，從A到C重力、電場力都做正功，則：3mgR＋(－q