2024-2025學年新教材高中物理第十章靜電場中的能量2電勢差課后習題含解析新人教版必修3

PAGE4-電勢差課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.如圖所示,MN是電場中某一條電場線上的兩點,若負電荷由M移到N時,電荷克服靜電力做功,下列說法不正確的是()A.M點和N點之間肯定有電勢差B.M點的電場強度肯定大于N點的電場強度C.電場線的方向從M指向ND.M點的電勢高于N點的電勢解析負電荷從M移到N時,電荷克服靜電力做功,則負電荷所受的靜電力的方向是從N到M,則電場線的方向為由M指向N。推斷知選項A、C、D正確,B錯誤。答案B2.一個點電荷,從靜電場中的a點移到b點的過程中,靜電力做功為零,則()A.a、b兩點的電場強度肯定相等B.作用于該點電荷的靜電力與其移動方向總是垂直的C.a、b兩點的電勢差為零D.點電荷肯定沿直線從a點移到b點解析由公式Wab=qUab可知,若Wab=0,則肯定是Uab=0。選項C正確。答案C3.一個電荷量為q=2.0×10-9C的帶正電的質(zhì)點在靜電場中由a點移動到b點過程中,除靜電力外,其他力做的功為6.0×10-5J,質(zhì)點的動能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點間的電勢差Uab為()A.1×104V B.-1×104VC.4×104V D.-7×104V解析設(shè)此過程中靜電力對點電荷做的功為Wab,由動能定理可知W外+Wab=ΔEk,即Wab=ΔEk-W外=2.0×10-5J,則a、b兩點間的電勢差為Uab=Wabq=1.0×10答案A4.在某電場中,A、B兩點間的電勢差UAB=60V,B、C兩點間的電勢差UBC=-50V,則A、B、C三點電勢凹凸關(guān)系是()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φA>φC>φB D.φC>φB>φA解析因為UAB=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。正確選項為C。答案C5.(多選)假如在某電場中將電荷量為5.0×10-4C的正電荷,僅在靜電力作用下由A點移到B點,靜電力做功為2.0×10-3J,則()A.電荷在B點的動能比在A點的動能小2.0×10-3JB.電荷在B點的電勢能比在A點的電勢能小2.0×10-3JC.A、B兩點間電勢差為-4VD.若在A、B兩點間移動一個q=1.0×10-4C的負電荷,電荷將克服靜電力做4.0×10-4J的功解析由A點移到B點,靜電力做正功,動能增加,電勢能削減,選項A錯誤,B正確;A、B兩點間電勢差UAB=4V,選項C錯誤;在A、B兩點間移動一個q=1.0×10-4C的負電荷,靜電力做功W=qU=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J,選項D正確。答案BD6.如圖所示,正點電荷電場中有A、B兩點,將一電荷量q=+3.2×10-19C的檢驗電荷從電場中的A點移至B點,靜電力做功W=+6.4×10-20J,則A、B兩點間的電勢差U等于()A.0.5V B.0.2V C.5V D.2V解析A、B兩點間的電勢差U=Wq=6.4×1答案B實力提升1.三個點電荷電場的電場線分布如圖所示,圖中a、b兩點處的電場強度大小分別為Ea、Eb,電勢分別為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點旁邊的電場線比b點旁邊的電場線密,所以Ea>Eb,電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,a點所在等勢面的電勢肯定低于b點所在的等勢面的電勢,即φb>φa,故選項C對。答案C2.(多選)如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa、φb和φc,且φa>φb>φc。一帶正電的粒子射入該電場中,其運動軌跡如圖中KLMN所示,可知()A.粒子從K到L的過程中,靜電力做負功B.粒子從L到M的過程中,靜電力做負功C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加D.粒子從L到M的過程中,動能削減解析依據(jù)a、b、c三個等勢面的電勢關(guān)系及帶電粒子的運動軌跡可以推斷,該電場是正電荷四周的電場,所以粒子從K到L靜電力做負功,電勢能增加,A、C對。粒子從L到M的過程中,靜電力做正功,電勢能削減,動能增加,B、D錯。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電荷。一帶電粒子以肯定初速度射入電場,實線為粒子僅在靜電力作用下的運動軌跡,a、b、c三點是實線與虛線的交點。則該粒子()A.帶負電B.在c點受力最大C.在b點的電勢能大于在c點的電勢能D.由a點到b點的動能改變大于由b點到c點的動能改變解析做曲線運動時,合力方向指向軌跡的凹側(cè),說明粒子帶正電,A錯誤;由庫侖定律F=kq1q2r2知離圓心越遠,粒子所受的力越小,B錯誤;粒子從b點到c點過程中,靜電力做正功,電勢能減小,C正確;點電荷的等勢面與虛線重合,依題意得Uab>Ubc,又靜電力做功W=qU,則Wab>Wbc,由動能定理得粒子由a點到b點的動能改變大于由b答案CD4.如圖所示,Q為固定的正點電荷,A、B兩點在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h,將一帶電小球從A點由靜止釋放,運動到B點時速度正好又變?yōu)?。若此帶電小球在A點的加速度大小為34g(1)此帶電小球在B點的加速度;(2)A、B兩點間的電勢差(用k、Q和h表示)。解析(1)這個帶電小球必帶正電荷,設(shè)其電荷量為q,由牛