2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場(chǎng)中的能量2電勢(shì)差課后習(xí)題含解析新人教版必修3

PAGE4-電勢(shì)差課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.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)高于N點(diǎn)的電勢(shì)解析負(fù)電荷從M移到N時(shí),電荷克服靜電力做功,則負(fù)電荷所受的靜電力的方向是從N到M,則電場(chǎng)線的方向?yàn)橛蒑指向N。推斷知選項(xiàng)A、C、D正確,B錯(cuò)誤。答案B2.一個(gè)點(diǎn)電荷,從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中,靜電力做功為零,則()A.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定相等B.作用于該點(diǎn)電荷的靜電力與其移動(dòng)方向總是垂直的C.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零D.點(diǎn)電荷肯定沿直線從a點(diǎn)移到b點(diǎn)解析由公式Wab=qUab可知,若Wab=0,則肯定是Uab=0。選項(xiàng)C正確。答案C3.一個(gè)電荷量為q=2.0×10-9C的帶正電的質(zhì)點(diǎn)在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)過程中,除靜電力外,其他力做的功為6.0×10-5J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab為()A.1×104V B.-1×104VC.4×104V D.-7×104V解析設(shè)此過程中靜電力對(duì)點(diǎn)電荷做的功為Wab,由動(dòng)能定理可知W外+Wab=ΔEk,即Wab=ΔEk-W外=2.0×10-5J,則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Uab=Wabq=1.0×10答案A4.在某電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=60V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC=-50V,則A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)凹凸關(guān)系是()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φA>φC>φB D.φC>φB>φA解析因?yàn)閁AB=φA-φB=60V>0,所以φA>φB,又UBC=φB-φC=-50V<0,所以φB<φC,又UAC=UAB+UBC=60V+(-50V)=10V>0,所以φA>φC,故φA>φC>φB。正確選項(xiàng)為C。答案C5.(多選)假如在某電場(chǎng)中將電荷量為5.0×10-4C的正電荷,僅在靜電力作用下由A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為2.0×10-3J,則()A.電荷在B點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)的動(dòng)能小2.0×10-3JB.電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)的電勢(shì)能小2.0×10-3JC.A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為-4VD.若在A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)一個(gè)q=1.0×10-4C的負(fù)電荷,電荷將克服靜電力做4.0×10-4J的功解析由A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做正功,動(dòng)能增加,電勢(shì)能削減,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB=4V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)一個(gè)q=1.0×10-4C的負(fù)電荷,靜電力做功W=qU=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J,選項(xiàng)D正確。答案BD6.如圖所示,正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),將一電荷量q=+3.2×10-19C的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移至B點(diǎn),靜電力做功W=+6.4×10-20J,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U等于()A.0.5V B.0.2V C.5V D.2V解析A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=Wq=6.4×1答案B實(shí)力提升1.三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,圖中a、b兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb,電勢(shì)分別為φa、φb,則()A.Ea>Eb,φa>φbB.Ea<Eb,φa<φbC.Ea>Eb,φa<φbD.Ea<Eb,φa>φb解析由題圖可知,a點(diǎn)旁邊的電場(chǎng)線比b點(diǎn)旁邊的電場(chǎng)線密,所以Ea>Eb,電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,a點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)肯定低于b點(diǎn)所在的等勢(shì)面的電勢(shì),即φb>φa,故選項(xiàng)C對(duì)。答案C2.(多選)如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為φa、φb和φc,且φa>φb>φc。一帶正電的粒子射入該電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中KLMN所示,可知()A.粒子從K到L的過程中,靜電力做負(fù)功B.粒子從L到M的過程中,靜電力做負(fù)功C.粒子從K到L的過程中,電勢(shì)能增加D.粒子從L到M的過程中,動(dòng)能削減解析依據(jù)a、b、c三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系及帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以推斷,該電場(chǎng)是正電荷四周的電場(chǎng),所以粒子從K到L靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,A、C對(duì)。粒子從L到M的過程中,靜電力做正功,電勢(shì)能削減,動(dòng)能增加,B、D錯(cuò)。答案AC3.(多選)圖中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以肯定初速度射入電場(chǎng),實(shí)線為粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子()A.帶負(fù)電B.在c點(diǎn)受力最大C.在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能D.由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能改變大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能改變解析做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力方向指向軌跡的凹側(cè),說明粒子帶正電,A錯(cuò)誤;由庫侖定律F=kq1q2r2知離圓心越遠(yuǎn),粒子所受的力越小,B錯(cuò)誤;粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)過程中,靜電力做正功,電勢(shì)能減小,C正確;點(diǎn)電荷的等勢(shì)面與虛線重合,依題意得Uab>Ubc,又靜電力做功W=qU,則Wab>Wbc,由動(dòng)能定理得粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能改變大于由b答案CD4.如圖所示,Q為固定的正點(diǎn)電荷,A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h,將一帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)?。若此帶電小球在A點(diǎn)的加速度大小為34g(1)此帶電小球在B點(diǎn)的加速度;(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用k、Q和h表示)。解析(1)這個(gè)帶電小球必帶正電荷,設(shè)其電荷量為q,由牛