10-2-電勢差(課中練習(xí))-高中物理人教版(2019)必修第三冊

10.2電勢差課中練一、電勢差的理解【課堂引入】1.電場中A、B、C、D四點(diǎn)的電勢如圖所示。（1）A、C及A、B間的電勢差各為多少？哪個(gè)較大？（2）若取D點(diǎn)電勢為零，則A、B、C三點(diǎn)的電勢各為多少？A、C及A、B間的電勢差各為多少？通過以上計(jì)算說明電勢、電勢差各具有什么特點(diǎn)？【例題】2.關(guān)于電勢差的描述，正確的是（）A.電勢差與電勢一樣，是相對量，與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)B.電勢差是標(biāo)量，沒有正值和負(fù)值之分C.由于靜電力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，所以電勢差也跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)D.A、B兩點(diǎn)的電勢差是恒定的，不隨零電勢點(diǎn)的改變而改變，所以UAB=UBA【課堂練習(xí)】3.關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是（）A.電勢與電勢差均是相對量，均與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)B.UAB和UBA是不同的，它們存在關(guān)系：UAB=-UBAC.φA、φB都有正、負(fù)，所以電勢是矢量D.若φB=0，則φA=UAB二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系【課堂引入】4.在如圖所示的電場中有A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電勢分別為φA、φB。（1）A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB是多少？若把某電荷q從A移到B，電荷的電勢能變化了多少？（2）根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，求電場力對該電荷做的功?！纠}】5.關(guān)于UAB=WAB/q和WAB=qUAB的理解，正確的是（）A.電場中的A、B兩點(diǎn)間的電勢差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電量q成反比B.在電場中A、B兩點(diǎn)移動(dòng)不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比C.UAB與q、WAB無關(guān)，甚至與是否移動(dòng)的電荷都沒有關(guān)系D.WAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)6.在電場中把電荷量為Q1＝2.0×10－9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功1.5×10－7J，再把電荷量為Q2＝4.0×10－9C的正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場力做功4.0×10－7J。（1）求A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（2）比較A、B、C三點(diǎn)的電勢；（3）若A點(diǎn)電勢為零，則Q2在B點(diǎn)電勢能為多少？三、等勢面【課堂引入】7.類比地圖上的等高線，簡述什么是等勢面？8.當(dāng)電荷從同一等勢面上的A點(diǎn)沿等勢面移到B點(diǎn)時(shí)，電荷的電勢能是否變化？電場力做功情況如何？【例題】9.某電場中的等勢面如圖所示，下列關(guān)于該電場的描述正確的是（）A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B.負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能大C.電荷沿等勢面AB移動(dòng)的過程中，靜電力始終不做功D.正電荷由A移動(dòng)到C，靜電力做負(fù)功【課堂練習(xí)】10.如圖所示，正方形ABCD以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心，關(guān)于x軸對稱，與x軸交于M、N兩點(diǎn)，將四個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，其中A、B處的點(diǎn)電荷所帶電荷量為＋Q，C、D處的點(diǎn)電荷所帶電荷量為－Q.下列說法正確的是（）A.M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反B.在x軸上從M到N電勢先降低后升高C.在x軸上從M到N電勢一直降低D.負(fù)檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)的電勢能大于其在M點(diǎn)的電勢能11.某靜電場等勢面如圖中虛線所示，則（）A.B點(diǎn)的場強(qiáng)比A點(diǎn)的大 B.A點(diǎn)的電勢比C點(diǎn)的高C.將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力不做功 D.負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢能小于零

參考答案1.【答案】（1）UAC=15V，UAB=10V，UAC>UAB；（2）φA=18V，φB=8V，φC=3V，UAC=15V，UAB=10V電勢的大小與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢差的大小與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)。2.C【詳解】AC．在同一電場中，電勢差與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)，與移動(dòng)電荷的路徑也無關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)，A錯(cuò)誤，C正確；BD．電勢差是標(biāo)量，但有正、負(fù)值之分，且滿足UAB=-UBABD錯(cuò)誤。故選C。3.BD【詳解】A．電勢差與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．兩點(diǎn)間的電勢差滿足UAB=-UBAB正確；C．電勢雖有正、負(fù)之分，但電勢是標(biāo)量，C錯(cuò)誤；D．由電勢差與電勢的關(guān)系UAB=φA-φB可知，若φB=0，則φA=UABD正確。故選BD。4.【答案】（1），；（2）【詳解】（1）由題意可知，A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB為電勢能的變化量為（2）根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，可得電場力對該電荷做的功為5.BC【詳解】電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差由電場本身決定，與兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電荷量q無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)WAB＝qUAB，在電場中A、B兩點(diǎn)移動(dòng)不同的電荷，電場力的功WAB和電荷量q成正比，選項(xiàng)B正確；UAB與q、WAB無關(guān)，與是否移動(dòng)電荷也沒有關(guān)系，選項(xiàng)C正確；WAB與q、UAB有關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.6.【答案】（1）75V，－100V，－25V；（2）φC＞φA＞φB；（3）－3.0×10－7J【詳解】（1）把電荷量為Q1＝2.0×10－9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做功WAB＝UABQ1，得UAB＝＝V＝75V把電荷量為Q2＝4.0×10－9C的正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場力做功WBC＝UBCQ2，得UBC＝＝V＝－100V又因UAB＝φA－φBUBC＝φB－φC得UAC＝φA－φC＝（φA－φB）＋（φB－φC）＝UAB＋UBC＝－25V（2）由φA－φB>0φA－φC<0可知φC＞φA＞φB（3）若A點(diǎn)電勢為零，那么φB＝－75V，則Q2在B點(diǎn)電勢能為Ep＝φBQ2＝－75×4.0×10－9J＝－3.0×10－7J7.【答案】電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面【詳解】由定義可知，電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢面。8.【答案】電勢能不變，電場力做功為零【詳解】A點(diǎn)和B點(diǎn)在等勢面上，則A、B兩點(diǎn)電勢相等，由知，A點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)，電勢能不變，電場力做功為零。9.C【詳解】A．等差等勢面越密處電場強(qiáng)度越大，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的大，A錯(cuò)誤；B．由可知，負(fù)電荷在電勢越高處的電勢能越小，故負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能小，B錯(cuò)誤；C．沿等勢面移動(dòng)電荷，靜電力不做功，C正確；D．正電荷由A移動(dòng)到C，電勢能減小，靜電力做正功，D錯(cuò)誤。故選C。10.CD【詳解】A．對M點(diǎn)進(jìn)行研究，兩個(gè)正電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零，根據(jù)平行四邊形定則可知，兩個(gè)負(fù)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向水平向右；對N點(diǎn)進(jìn)行研究，兩個(gè)負(fù)電荷在N點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，根據(jù)平行四邊形定則可知，兩個(gè)正電荷在N點(diǎn)的合場強(qiáng)方向水平向右，且由對稱性可知，M、N兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度等大同向，A錯(cuò)誤；BC．沿電場線方向電勢逐漸降低，由題意可知在x軸上從M到N電場方向向右，則電勢一直降低，B錯(cuò)誤，C正確；D．M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢，負(fù)檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，電場力做負(fù)功，電勢能增加，則負(fù)檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢能比其在M點(diǎn)的電勢能大，D正確