2020-2021學(xué)年高二物理粵教版選修3-1課時(shí)分層作業(yè)4　電勢(shì)和電勢(shì)差 Word版含解析

1、課時(shí)分層作業(yè)(四)電勢(shì)和電勢(shì)差(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1在靜電場中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，則()ab點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大b電場線方向一定從b指向acb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高d該電荷的動(dòng)能一定減小c將正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，說明正電荷的電勢(shì)能增加，電勢(shì)升高，故b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高，c正確；但是a、b兩點(diǎn)不一定在同一條電場線上，故b錯(cuò)誤；從做功情況反映不出電場力的大小，也不能反映電場的強(qiáng)弱，故a錯(cuò)誤；動(dòng)能的變化取決于合外力做功，電場力做了負(fù)功不代表合外力也做負(fù)功，所以動(dòng)能不一定減小，故d錯(cuò)誤2(多選)下面關(guān)于電勢(shì)、

2、電勢(shì)差和電勢(shì)能的關(guān)系，正確的是()a電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能越大，該點(diǎn)的電勢(shì)越高b在電場中的兩點(diǎn)之間移動(dòng)相同電荷，電場力做功越多，這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大c由于零電勢(shì)點(diǎn)的選取是任意的，所以電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也是不確定的d電場中a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高1 v，則電荷量為102 c的正電荷從a移到b電勢(shì)能減少了102 jbd根據(jù)電勢(shì)能的公式epq可知：電場中電勢(shì)越高的地方，正電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能越大，負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能越小，故a錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)差的定義式uab，在電場中的兩點(diǎn)之間移動(dòng)相同電荷，電場力做功越多，這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大，故b正確；電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān)，零電勢(shì)點(diǎn)的選取是任意的，但是電場中兩點(diǎn)間的電

3、勢(shì)差是確定的，故c錯(cuò)誤；電場中a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高1 v，則電荷量為102 c的正電荷從a移到b電場力做功102 j，電勢(shì)能減少了102 j，故d正確3.(多選)如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)p的豎直線對(duì)稱忽略空氣阻力由此可知()aq點(diǎn)的電勢(shì)比p點(diǎn)高b油滴在q點(diǎn)的動(dòng)能比它在p點(diǎn)的大c油滴在q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在p點(diǎn)的大d油滴在q點(diǎn)的加速度大小比它在p點(diǎn)的小ab帶電油滴在電場中受重力、電場力作用，據(jù)其軌跡的對(duì)稱性可知，電場力方向豎直向上，且電場力大于重力，電場力先做負(fù)功后做正功則電場強(qiáng)度方向向下，q點(diǎn)的電勢(shì)比p點(diǎn)高，選項(xiàng)a正確；油滴在p點(diǎn)的速度最小

4、，選項(xiàng)b正確；油滴在p點(diǎn)的電勢(shì)能最大，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，選項(xiàng)d錯(cuò)誤4圖中的平行直線表示一簇垂直于紙面的等勢(shì)面一個(gè)電荷量為5.0×108 c的點(diǎn)電荷，沿圖中曲線從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做的功為()a5.0×107 jb5.0×107 jc3.5×106 j d3.5×106 jbuabab10 v，wabquab5.0×107 j，b正確5電場中有a、b兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2×108 j，在b點(diǎn)的電勢(shì)能為8.0×109 j已知a、b兩點(diǎn)在同一條電場線上，如圖所示，該點(diǎn)電荷的電荷量為1

5、.0×109 c，那么()a該電荷為負(fù)電荷b該電荷為正電荷ca、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差uab4.0 vd把電荷從a移到b，電場力做功為w4.0 ja點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，從a到b電場力做正功，所以該電荷一定為負(fù)電荷，且wabepaepb1.2×108 j8.0×109 j4.0×109 j，故a項(xiàng)正確，b、d項(xiàng)錯(cuò)誤；uabv4.0 v，所以c選項(xiàng)錯(cuò)誤6(多選)如圖所示，曲線是電場中的一組電場線，a、b是電場中的兩點(diǎn)，則下列說法正確的是()a電勢(shì)a>b，場強(qiáng)ea<ebb電勢(shì)a>b，場強(qiáng)ea>ebc將q電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場

6、力做正功d將q電荷分別放在a、b兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能epa>epbbc由圖看出a處電場線比b處電場線密，則a點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)，沿電場線方向電勢(shì)逐漸降低，a>b，故a錯(cuò)誤，b正確；從高電勢(shì)向低電勢(shì)移動(dòng)正電荷，電場力做正功，故c正確；負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大，故將q電荷分別放在a、b兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能在b點(diǎn)大，故d錯(cuò)誤二、非選擇題(14分)7如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)e1.2×102 n/c，方向水平向右，一點(diǎn)電荷q4×108 c沿半徑r20 cm的圓周，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，已知aob90°，求：(1)這一過程電場力做的功是正功還是負(fù)功？做功多少？(2)

7、a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差uab.解析(1)因?yàn)閎>a，故將正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做負(fù)功wqer9.6×107 j.(2)uaber24 v.答案(1)負(fù)功9.6×107 j(2)24 v一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1如圖所示，真空中o點(diǎn)處有一點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為ea，與ab連線成53°角，b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為eb，與ab連線成37°角關(guān)于a、b兩點(diǎn)ea、eb及a、b的關(guān)系，正確的是()a25ea9eb，a>bb16ea9eb，a<bc9ea25eb，a>b d9ea16eb，a<bd設(shè)a

8、、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離分別為ra和rb.根據(jù)幾何知識(shí)得rbra.根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式ek得eaeb；由圖可知，該電場是由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，故在點(diǎn)電荷的周圍越靠近場源電荷電勢(shì)越低，則有a<b，故d正確，a、b、c錯(cuò)誤2一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量q2.0×109 c，在靜電場中由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)在這個(gè)過程中，除靜電力外，其他外力做的功為6.0×105 j，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×105 j，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差uab為()a1×104 v b1×104 vc4×104 v d7×104 va設(shè)電場力做功為w，由動(dòng)能定理知，w6.

9、0×105 j8.0×105 j，解得w2.0×105 j，因此a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為uab1×104 v，故選項(xiàng)a正確3在維護(hù)和檢修高壓供電線路時(shí)，為了不影響城市用電，電工經(jīng)常要在高壓線上帶電作業(yè)為了保障電工的安全，電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服(如圖甲).圖乙中電工站在高壓直流輸電線的a供電線上作業(yè)，其頭頂上方有b供電線，b供電線的電勢(shì)高于a電線的電勢(shì)虛線表示電工周圍某一截面上的等勢(shì)線，c、d、e、f是等勢(shì)線上的四個(gè)點(diǎn)以下說法中正確的是()甲乙a在c、d、e、f四點(diǎn)中，c點(diǎn)的電場最強(qiáng)b在c、d、e、f四點(diǎn)中，f點(diǎn)的電勢(shì)最高c若將某電子由c移到f，

10、其電勢(shì)能將增大d將某電子在d點(diǎn)由靜止釋放，它會(huì)向e點(diǎn)所在等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)c依據(jù)等差等勢(shì)線的疏密可知，在c、d、e、f四點(diǎn)中，f點(diǎn)的電場最強(qiáng)，故a錯(cuò)誤；沿著電場線方向，電勢(shì)是降低的，因b供電線的電勢(shì)高于a電線的電勢(shì)，則在c、d、e、f四點(diǎn)中，c點(diǎn)的電勢(shì)最高，故b錯(cuò)誤；若將某電子由c移到f，即從高電勢(shì)到低電勢(shì)，其電勢(shì)能將增大，故c正確；將某電子在d點(diǎn)由靜止釋放，在電場力作用下，它會(huì)向c點(diǎn)所在等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，故d錯(cuò)誤4如圖中虛線所示，為靜電場中的等勢(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

11、一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)? ev時(shí)，它的動(dòng)能應(yīng)為()a8 ev b13 evc20 ev d34 evc由于正電荷由a到b動(dòng)能減少了21 ev，而電場中機(jī)械能和電勢(shì)能總和不變，故在等勢(shì)面3時(shí)動(dòng)能應(yīng)為12 ev，總能量e12 ev0 ev12 ev，當(dāng)在某一位置，電勢(shì)能ep8 ev時(shí)，動(dòng)能ek12 ev(8)ev20 ev，故選項(xiàng)c正確二、非選擇題(26分)5(13分)把帶電荷量2×108c的正點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中a點(diǎn)，要克服電場力做功8×106j，若把該電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中b點(diǎn)，需克服電場力做功2×106j，取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零求：(1)a點(diǎn)的電勢(shì)；(2)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差；(3)若把2×105c的負(fù)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做的功解析(1)uav400 v，uaa，且0 v，所以a400 v.(2)ubv100 v，ubb，且0 v，所以b100 vuabab300 v.(3)wabquab2×105×300 j6×103j.答案(1)400 v(2)300 v(3)6×103j6(13分)如圖所示，a、b、c表示點(diǎn)電荷電場中的三個(gè)等勢(shì)