高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第5節(jié)電勢(shì)差 全市獲獎(jiǎng)

第5節(jié)電勢(shì)差（滿分100分，60分鐘完成）班級(jí)_______姓名_______ 第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得6分，對(duì)而不全得3分。選錯(cuò)或不選的得0分。1．下列說(shuō)法中，正確的是 （） A．電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差都是矢量 B．電勢(shì)為零的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零 C．某兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零，把電荷從這兩點(diǎn)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功一定為零 D．由公式可知，電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電場(chǎng)力做的功成正比，與電荷的電荷量成反比2．電荷q在電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功為W，由此可算出兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，若讓電量為2q的電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)，則（） A．電場(chǎng)力做功仍為W B．電場(chǎng)力做功為2W C．該兩點(diǎn)間的電勢(shì)差仍為U D．這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差變?yōu)?．關(guān)于電勢(shì)差UAB和電勢(shì)φA、φB的理解，正確的是 （） A．UAB表示B點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電勢(shì)差，即UAB＝φB?φA B．UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB＝?UBA C．φA、φB都有可能有正負(fù)，所以電勢(shì)是矢量 D．零電勢(shì)點(diǎn)的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)4．如圖1所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說(shuō)法中正確的是 （）A．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少AB圖1CE B．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向AB圖1CE C．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加 D．若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少5．對(duì)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是 （） A．電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的區(qū)域，電勢(shì)也一定處處為零 B．電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域，電勢(shì)也一定處處相同 C．只受電場(chǎng)力作用，正電荷一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處移動(dòng) D．負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電荷的電勢(shì)能一定減少6．關(guān)于UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正確的是 （） A．電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電量q成反比 B．在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)移動(dòng)不同的電荷，電場(chǎng)力的功WAB和電量q成正比 C．UAB與q、WAB無(wú)關(guān)，甚至與是否移動(dòng)電荷都沒(méi)有關(guān)系 D．WAB與q、UAB無(wú)關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)7．直線CD是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，若將一電子從A點(diǎn)處?kù)o止釋放，電子沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖2所示。則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)φA、φB的高低；場(chǎng)強(qiáng)EA、EB及電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能εA、εB的大小關(guān)系是 （）AB圖2CDvtOA．εA＞εBAB圖2CDvtO B．φA＞φB；EA＞EB C．εA＜εB；EA＜EB D．φA＜φB；EA＜EB8．如圖3所示，實(shí)線是一族未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是其軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是 （）圖3ab A圖3ab B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C．可以比較帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度大小 D．可以比較帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能的大小第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，每小題5分，共25分。把正確答案填寫(xiě)在題中橫線上或按要求作答。9．一條平直的電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，把m＝2×10－9kg，電荷量q＝－2×10－9C的粒子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做×10－7J的正功，再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功－4×10－7J，則UAB＝___________V，UCA＝___________10．一個(gè)帶正電的粒子，電荷量q＝－×10?9C，在靜電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，除電場(chǎng)力外，其它力做功×10?5J，粒子的動(dòng)能增加了×10?5J。則在此過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功WAB為_(kāi)__________J，UAB為_(kāi)__________圖5＋－caOAB圖411．如圖4所示，在同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，已知將－q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，外力克服電場(chǎng)力做功，則電場(chǎng)線的方向是由點(diǎn)指向點(diǎn)的圖5＋－caOAB圖4-Q+Q-QB圖6A12．如圖5所示，在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，將一個(gè)正的試探電荷由a點(diǎn)沿直線移到O點(diǎn)，再沿直線由-Q+Q-QB圖6A13．如圖6所示，在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上分別放置有＋Q、－Q、－Q三個(gè)點(diǎn)電荷，A為垂足，而B(niǎo)為三角形的中心。在由該三點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)相比較，點(diǎn)的電勢(shì)較高。三、計(jì)算題：本大題共2小題，計(jì)27分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。14．（12分）電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E＝×103N/C，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U＝×103V。有一電荷量q＝×10－8C的微粒，質(zhì)量m＝×10－12kg，在A點(diǎn)由靜止釋放，微粒在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到 （1）帶電微粒在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力多大？微粒被釋放的瞬間加速度多大？ （2）帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了多少功？電勢(shì)能改變了多少？若電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度多大？15．（15分）甲、乙兩點(diǎn)電荷相距L，設(shè)乙的質(zhì)量為m，在庫(kù)侖力的作用下，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。起初甲的加速度為a，乙的加速度為4a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，乙的加速度變?yōu)閍，速度為v， （1）此時(shí)兩電荷相距多遠(yuǎn)? （2）甲的速度為多大? （3）兩電荷的電勢(shì)能減少了多少?第5節(jié)電勢(shì)差參考答案一、選擇題：1．【答案】C【點(diǎn)撥】電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電勢(shì)差是標(biāo)量，A錯(cuò)誤；電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度沒(méi)有直接關(guān)系，B錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)差的定義式可知，C正確；電場(chǎng)中某兩點(diǎn)的電勢(shì)差由電場(chǎng)和兩點(diǎn)間的位置決定，跟電場(chǎng)力做的功沒(méi)有關(guān)系，D錯(cuò)誤。2．【答案】BC【點(diǎn)撥】電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)及電場(chǎng)中兩點(diǎn)的位置決定，與在這兩點(diǎn)間被移動(dòng)電荷的電荷量及電性無(wú)關(guān)。而電場(chǎng)力做功則既與兩點(diǎn)間的電勢(shì)差有關(guān)，又與被移動(dòng)電荷的電荷量有關(guān)，B、C正確。3．【答案】BD【點(diǎn)撥】UAB表示A點(diǎn)相對(duì)B點(diǎn)的電勢(shì)差，即UAB＝φA?φB，A錯(cuò)誤，B正確；電勢(shì)的正負(fù)不表示方向，只表示比零電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)的高低，C錯(cuò)誤，D正確。4．【答案】AD【點(diǎn)撥】若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，正電荷受力向右，向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，A正確，B錯(cuò)誤；若無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，負(fù)電荷受力向左，向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，C錯(cuò)誤，D正確。5．【答案】D【點(diǎn)撥】電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的值與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)，是相對(duì)的，A錯(cuò)誤。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等，但電勢(shì)并不是處處相等，B錯(cuò)；因不知正電荷的初始速度，如初速度方向是逆著電場(chǎng)線方向，則正電荷由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處移動(dòng)，C錯(cuò)誤；負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電場(chǎng)力一定做正功，電荷電勢(shì)能一定減少，D正確。6．【答案】BC【點(diǎn)撥】電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)及場(chǎng)中兩點(diǎn)的位置決定，跟移動(dòng)電荷的電荷量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤，C正確；而電場(chǎng)力做功則既與兩點(diǎn)間的電勢(shì)差有關(guān)，又與被移動(dòng)電荷的電量有關(guān)，跟電荷移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，B正確、D錯(cuò)誤。7．【答案】A【點(diǎn)撥】從圖象看出電子的加速度越來(lái)越小，表明受的電場(chǎng)力越來(lái)越小，則EA＞EB，而電子的速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大，電勢(shì)能越來(lái)越小，則εA＞εB，A正確。8．【答案】BCD【點(diǎn)撥】帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，它的軌跡是曲線，彎曲的一側(cè)即為受力方向，圖中的軌跡彎曲的方向是指向電場(chǎng)線密集的一側(cè)，則說(shuō)明帶電粒子所受的電場(chǎng)力是指向場(chǎng)源電荷（即題中所說(shuō)的點(diǎn)電荷），可以判斷帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向，B正確；帶電粒子離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)能越大（它們之間為引力），可以判斷帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小，D正確；由能量守恒，可以判斷a點(diǎn)的速度比b點(diǎn)的速度大，C正確；由于不知道場(chǎng)源電荷的電性，故不能判斷帶電粒子所帶電荷的電性，A錯(cuò)誤。二、填空、實(shí)驗(yàn)題：9．【答案】－75；－125【點(diǎn)撥】直接根據(jù)電勢(shì)差的定義式計(jì)算。10．【答案】×10－5；－×104【點(diǎn)撥】質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加×10－5J，其它力作的功為×10－5J，根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做功為W＝×10－5J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差＝－×104V。11．【答案】A；B；A【點(diǎn)撥】將－q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，外力克服電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做負(fù)功，則電場(chǎng)線的方向是由A到B，沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，則A點(diǎn)的電勢(shì)高。12．【答案】先減小后不變【點(diǎn)撥】根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布可知，將正試探電荷由a點(diǎn)沿直線移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；再沿直線由O點(diǎn)移到c點(diǎn)的過(guò)程中，電荷沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力不作功，電勢(shì)能不變。故全過(guò)程電勢(shì)能先減小后不變。13．【答案】B【點(diǎn)撥】設(shè)想在B處放一單位正電荷，在三個(gè)場(chǎng)源電荷作用下，合力指向A，故原靜止在B處的單位正電荷必將由B向A運(yùn)動(dòng)。靜止正電荷僅在電場(chǎng)力作用下，必定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，可知φB＞φA。三、計(jì)算題：14．【答案】（1）×10－5N；×107m/s2；（2）×10－5J，×10－5J，×【解析】（1）帶電微粒在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力F＝qE＝×10－5N。微粒被釋放的瞬間加速度＝×107m/s2（2）帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W＝qU＝×10－5J。電場(chǎng)力做多少功電勢(shì)能就改變多少，所以電勢(shì)能改變量的數(shù)值為Δε＝W＝×10－5J。根據(jù)題意電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，設(shè)微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，根據(jù)功能關(guān)系有Δε＝解得：＝×103m/s15．【答案】（1）2L