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第一章 電場(chǎng)
第四節(jié)電勢(shì)和電勢(shì)差
A級(jí) 抓基礎(chǔ)
1．如圖所示，實(shí)線(xiàn)為一電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，那么以下的結(jié)論正確的是( )
A．EA>EB>EC；φA>φB>φC
B．EA>EB>EC；φA<φB<φC
C．EA
φB>φC
解析：由電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度可知EA>EB>EC，可畫(huà)出過(guò)A、B、C三點(diǎn)的等勢(shì)面，沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，φA<φB<φC.
答案：B
2．帶電粒子M只在電場(chǎng)力作用下由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，在此過(guò)程中克服電場(chǎng)力做了2.610－6 J的功．那么( )
A．M在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于它在Q點(diǎn)的電勢(shì)能
B．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C．P點(diǎn)的電勢(shì)一定高于Q點(diǎn)的電勢(shì)
D．M在P點(diǎn)的動(dòng)能一定大于它在Q點(diǎn)的動(dòng)能
解析：帶電粒子M只在電場(chǎng)力作用下從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，其電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤，D正確；場(chǎng)強(qiáng)的大小與電場(chǎng)力做功正、負(fù)無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在選項(xiàng)C中，由于帶電粒子的電性未知，故無(wú)法確定P點(diǎn)與Q點(diǎn)電勢(shì)的高低，C錯(cuò)誤．
答案：D
3．一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q＝2.010－9 C，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過(guò)程中，除電場(chǎng)力外，其他力做的功為6.010－5 J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.010－5 J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab為( )
A．3104 V B．1104 V
C．4104 V D．7104 V
解析：由動(dòng)能定理，外力對(duì)物體做功的代數(shù)和等于物體動(dòng)能的增量，得電場(chǎng)力對(duì)物體做的功W＝8.010－5 J－6.010－5 J＝2.010－5 J．由W＝qUab得：Uab＝1.0104 V.
答案：B
4．某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖實(shí)線(xiàn)所示，一帶電粒子在電場(chǎng)力作用下經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如虛線(xiàn)所示．粒子重力不計(jì)，則粒子的加速度、動(dòng)能、電勢(shì)能的變化情況是( )
A．若粒子帶正電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢(shì)能增大
B．若粒子帶正電，其動(dòng)能增大，加速度和電勢(shì)能都減小
C．若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢(shì)能減小
D．若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都減小，電勢(shì)能增大
解析：由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向知，帶電粒子受電場(chǎng)力大致向右，與軌跡上每一點(diǎn)切線(xiàn)方向即瞬時(shí)速度方向成銳角，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，電場(chǎng)線(xiàn)越來(lái)越密，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，加速度增大，這些結(jié)論與粒子的電性無(wú)關(guān)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
答案：C
5．(多選)下列說(shuō)法正確的是( )
A．電勢(shì)差和電勢(shì)一樣，是相對(duì)量，與零點(diǎn)的選取有關(guān)
B．電勢(shì)差是個(gè)標(biāo)量，但是有正負(fù)之分
C．由于電場(chǎng)力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)
D．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，不隨零電勢(shì)點(diǎn)的不同位置而改變，但UAB＝－UBA
解析：電勢(shì)是相對(duì)量，與零點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢(shì)差是絕對(duì)量，與零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正負(fù)之分，B正確；由于電場(chǎng)力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)，C正確；A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，不隨零電勢(shì)點(diǎn)的不同位置而改變，但是UAB＝－UBA，負(fù)號(hào)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，D正確．
答案：BCD
B級(jí) 提能力
6．(多選)如圖所示，a、b為某電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，那么以下的結(jié)論正確的是( )
A．把正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減少
B．把正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加
C．把負(fù)電荷從a移動(dòng)b，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能增加
D．從a到b電勢(shì)逐漸降低
解析：正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減少；負(fù)電荷從a移到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加；沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)是降低的．
答案：AD
7．(多選)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，同一正電荷在P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為WP和WQ，則( )
A．EP>EQ B．EPWQ
解析：由圖P點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)密，電場(chǎng)強(qiáng)度大，故A正確，B錯(cuò)誤；正電荷從P移到Q，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤，D正確．
答案：AD
8．下列說(shuō)法中正確的是( )
A．當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小
B．當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小
C．一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能減小
D．一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢(shì)能增大
解析：當(dāng)兩個(gè)同種電荷相互靠近時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大；異種電荷相互靠近時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。?
答案：C
9．(多選)如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．電勢(shì)φA>φB，場(chǎng)強(qiáng)EA>EB
B．電勢(shì)φA>φB，場(chǎng)強(qiáng)EAEpA，D正確．
答案：BCD
10．在電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線(xiàn)上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示．若將一負(fù)電荷q＝2.010－7 C，從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功4.010－4 J．試求：
(1)電場(chǎng)方向；
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差，哪一點(diǎn)電勢(shì)高？
(3)在這一過(guò)程中，電荷的電勢(shì)能怎樣變化？
(4)如在這一電場(chǎng)中有另一點(diǎn)C，已知UAC＝500 V，若把這一負(fù)電荷從B移至C電場(chǎng)力做多少功？是正功還是負(fù)功？
解析：(1)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右．
(2)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，故φA>φB，
UAB＝＝ V＝2 000 V.
(3)ΔEp＝－W＝4.010－4 J，故電勢(shì)能增加了4.010－4 J.
(4)因?yàn)閁AB＝2 000 V，UAC＝500 V，
所以UBC＝UAC－UAB＝－1 500 V.
故WBC＝qUBC＝－2.010－7(－1 500) J＝3.010－4 J.
答案：見(jiàn)解析
11．把帶電荷量為＋210－8 C的點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功810－6 J；若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功210－6 J，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零．求：
(1)A點(diǎn)和B點(diǎn)電勢(shì)；
(2)將另一電荷量為－210－5 C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做的功．
解析：UOA＝＝ V＝－400 V，
φA＝400 V.
UOB＝＝ V＝－100 V，
φB＝100 V.
(2)UAB＝φA－φB＝300 V，
WAB＝UABq＝－610－3 J.
答案：(1)φA＝400 V φB＝100 V (2)－610－3 J
高中物理 第一章 電場(chǎng) 第四節(jié) 電勢(shì)和電勢(shì)差練習(xí) 粵教版選修3-1
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