2024年新教材高中物理第十章靜電場(chǎng)中的能量2電勢(shì)差練習(xí)含解析新人教版必修3

PAGE4-電勢(shì)差【基礎(chǔ)鞏固】1.(多選)下列關(guān)于電勢(shì)差和靜電力做功的說法正確的是()A.電勢(shì)差的大小由靜電力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電荷量確定B.靜電力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電荷量確定C.電勢(shì)差是矢量,靜電力做的功是標(biāo)量D.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與電場(chǎng)線垂直的方向上隨意兩點(diǎn)的電勢(shì)差為0答案:BD2.在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAB=75V,B、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差UBC=-200V,則A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)凹凸關(guān)系為 ()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φC>φA>φB D.φC>φB>φA答案:C3.(多選)如圖所示,電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),則下列說法正確的是()A.電勢(shì)φA>φB,電場(chǎng)強(qiáng)度EA>EBB.電勢(shì)φA>φB,電場(chǎng)強(qiáng)度EA<EBC.將電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做正功D.電荷量為q的負(fù)電荷分別在A、B兩點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能EpA>EpB答案:BC4.如圖所示,MN是電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),若負(fù)電荷由M移到N時(shí),電荷克服靜電力做功,下列說法不正確的是 ()A.M點(diǎn)和N點(diǎn)之間肯定有電勢(shì)差B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.電場(chǎng)線的方向從M指向ND.M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)答案:B5.如圖所示,實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)線,A、B、C是電場(chǎng)中的三點(diǎn).下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)φ的大小關(guān)系正確的是()A.EA<ECB.EB>EAC.φA>φCD.φB>φA解析:電場(chǎng)線的疏密程度反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,A處電場(chǎng)線最密,電場(chǎng)強(qiáng)度最大,則有EA>EB,EA>EC,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低,則知φB>φA,因φB=φC,故φC>φA,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.答案:D6.下圖為某靜電場(chǎng)等勢(shì)面的分布示意圖,電荷量為1.6×10-9C的正電荷從A經(jīng)B、C到達(dá)D點(diǎn),則從A到D靜電力對(duì)電荷做的功為 ()A.4.8×10-8J B.-4.8×10-8JC.8.0×10-8J D.-8.0×10-8J解析:A與D之間的電勢(shì)差為UAD=-40V-(-10V)=-30V.W=qUAD=-4.8×10-8J,故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.答案:B【拓展提高】7.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),所帶電荷量q=3.0×10-9C,在靜電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn),在這個(gè)過程中,除靜電力做功外,質(zhì)點(diǎn)克服其他力做功6.0×10-5J,其動(dòng)能增加了3.0×10-5J,則A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為 ()A.1.0×104V B.2.0×104VC.3.0×104V D.-3.0×104V答案:C8.(多選)空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),有一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)以速率v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2v0.現(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(diǎn)射入該電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3v0.若忽視重力的影響,則 ()A.在O、A、B三點(diǎn)中,B點(diǎn)電勢(shì)最高B.在O、A、B三點(diǎn)中,A點(diǎn)電勢(shì)最高C.O、A間的電勢(shì)差比B、O間的電勢(shì)差大D.O、A間的電勢(shì)差比B、O間的電勢(shì)差小解析:由動(dòng)能定理可得qUOA=12m(2v0)2-12mv02,(-q)UOB=12m(3v0)2-12m(2v0)2,可解得UOA=3mv022q,UOB=-5mv022答案:AD9.如圖所示,虛線是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,實(shí)線表示一個(gè)正電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡,在正電荷從A運(yùn)動(dòng)到B、再運(yùn)動(dòng)到C的過程中,下列說法正確的是(不計(jì)重力) ()A.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B.靜電力先做負(fù)功,后做正功,總功為0C.電勢(shì)能先減小后增大D.動(dòng)能先增大后減小解析:從運(yùn)動(dòng)軌跡分析,正電荷受到的是斥力,所以場(chǎng)源電荷為正電荷,電場(chǎng)線方向遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷,所以B點(diǎn)電勢(shì)高.當(dāng)正電荷靠近場(chǎng)源電荷時(shí),靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小;當(dāng)正電荷遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷時(shí),靜電力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大.因?yàn)锳、C在同一個(gè)等勢(shì)面上,所以電荷在這兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等,所以由A到C靜電力做的總功為0.答案:B【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn),在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷,B為AC的中點(diǎn),C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的套在桿上的帶負(fù)電小球從A點(diǎn)由靜止起先沿桿下滑.已知重力加速度為g,A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gR.(1)求小球滑至C點(diǎn)時(shí)速度的大小;(2)求A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB;(3)以C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),試確定A點(diǎn)的電勢(shì).解析:(1)從B→C,只有重力做功,由動(dòng)能定理得32Rmg=12mvC2-解得vC=7gR(2)從