【贏在課堂】配套課時(shí)訓(xùn)練_電勢(shì)差 新人教版選修3-1

課時(shí)訓(xùn)練5電勢(shì)差1.如圖所示,A、B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),將一電荷量為q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),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(diǎn)間的電勢(shì)差為B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=D.A點(diǎn)的電勢(shì)為答案:A解析:由W=qU得U=,所以A項(xiàng)正確;由于不知該電場(chǎng)是否是勻強(qiáng)電場(chǎng),靜電力可能不為恒力,所以B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;題中沒有指明零電勢(shì)點(diǎn),所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.如圖所示,M和N為兩等量異種電荷,M帶正電,N帶負(fù)電。在M、N的連線上有A、B、C三點(diǎn),其中B為連線的中點(diǎn),A、C兩點(diǎn)與B點(diǎn)等距,則下列說法錯(cuò)誤的是() A.A點(diǎn)與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.A點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等C.A、B間的電勢(shì)差與B、C間的電勢(shì)差相等D.過B點(diǎn)作M、N連線的垂線,點(diǎn)電荷q沿此垂線方向移動(dòng),電荷的電勢(shì)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(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱,則EA=EC;M、N兩點(diǎn)間電場(chǎng)線由M指向N,故AC,且UAB=UBC;過B點(diǎn)作M、N連線的垂線是等勢(shì)線,則電荷沿此垂線移動(dòng)電勢(shì)能不變。所以A、C、D正確,B錯(cuò)誤。3.如圖所示,一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱,O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn),且|OM|=|MN|。P點(diǎn)在y軸右側(cè),MPON。則()A.M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn),靜電力做正功C.M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.在O點(diǎn)由靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)答案:AD解析:在靜電場(chǎng)中,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,A項(xiàng)正確;負(fù)電荷在電場(chǎng)中受力方向與電場(chǎng)的方向相反,故由O向P運(yùn)動(dòng)時(shí),靜電力做負(fù)功,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由電場(chǎng)線的疏密程度可知,OM段的任意點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均大于MN段任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故移動(dòng)同一正電荷在OM段和MN段間運(yùn)動(dòng),靜電力在OM段做功較多,故O、M兩點(diǎn)間電勢(shì)差大于M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電場(chǎng)線關(guān)于y軸對(duì)稱,故y軸上電場(chǎng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng),D項(xiàng)正確。4.空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),有一電荷量為q(q0)、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。若忽略重力的影響,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.OA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差大D.OA間的電勢(shì)差比BA間的電勢(shì)差小答案:AD解析:由動(dòng)能定理有:qUOA=m(2v0)2-;-qUOB=m(3v0)2-m(2v0)2=,故在三點(diǎn)中,B點(diǎn)的電勢(shì)最高,A點(diǎn)的電勢(shì)最低,OA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)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(diǎn)豎直向上射入真空中沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子通過電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí),速率vB=2v0,方向與電場(chǎng)的方向一致,則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為()A.B.C.D.答案:C解析:由題意知,粒子由A點(diǎn)到B點(diǎn)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(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4,相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0,一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過A、B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26 eV和5 eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置,其電勢(shì)能變?yōu)?8 eV時(shí),它的動(dòng)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(dòng)能減少了21 eV,而電場(chǎng)中機(jī)械能和電勢(shì)能總和不變,故在3等勢(shì)面時(shí)動(dòng)能應(yīng)為12 eV,總能量=12 eV+0 eV=12 eV,當(dāng)在某一位置,電勢(shì)能Ep=-8 eV時(shí),動(dòng)能=12 eV-(-8 eV)=20 eV,故應(yīng)選C。7.一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度方向是水平的,如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度的反方向成角直線運(yùn)動(dòng)。求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差。答案:cos2解析:設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,小球帶電荷量為q,因?yàn)樾∏蜃鲋本€運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=設(shè)從O到最高點(diǎn)的路程為s,=2as運(yùn)動(dòng)的水平距離為l=scos兩點(diǎn)的電勢(shì)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(qiáng)電場(chǎng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度E=2102N/C,現(xiàn)讓一個(gè)帶電荷量q=-410-8C的電荷沿電場(chǎng)方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn),M、N間的距離d=30 cm。試求:(1)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢(shì)能的變化;(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。答案:(1)電勢(shì)能增加了2.410-6J(2)60 V解析:(1)負(fù)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)時(shí),所受靜電力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,故靜電力做負(fù)功為WMN=qE