2019-2020版高中物理 第一章 5 電勢差課時作業(yè) 新人教版選修3-1

5電勢差1.關于電勢差和靜電力做功的說法正確的是(B)A.電勢差是矢量,靜電力做的功是標量B.在兩點間移動電荷,靜電力不做功,則兩點間的電勢差為零C.在兩點間被移動的電荷的電荷量越少,則兩點間的電勢差越大D.在兩點間移動電荷時,靜電力做正功,則兩點間的電勢差大于零解析:電勢差是標量,其正、負號不表示方向,故A錯;由UAB=可知,B正確;兩點間的電勢差與被移動電荷的電荷量無關,故C錯;若在兩點間移動負電荷時,靜電力做正功,則這兩點間電勢差為負值,故D錯.2.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(B)A.M點和N點之間一定有電勢差B.M點的電場強度一定大于N點的電場強度C.電場線的方向從M指向ND.M點的電勢比N點的電勢高解析: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,故C正確;M點的電勢比N點的電勢高,UMN大于零,故A,D正確;由于只有一條電場線,故無法判斷M,N兩點所在位置的電場強度大小,故B錯誤.3.(2019·廣西南寧校級月考)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(C)A.a,b兩點的電場強度一定相等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.點電荷一定沿直線從a點移到b點解析:由公式Wab=qUab可知,若Wab=0,則一定是Uab=0,C正確;電勢相等的點所在位置的電場強度可以不相等,A錯誤;如果靜電力先做正功后做負功,整個過程的總功為零,那么也可以保證從a到b的過程中,靜電力做功為零,故B錯誤;點電荷的移動軌跡可以是直線,也可以是曲線,故D錯誤.4.(2019·福建廈門檢測)如圖所示,在處于O點的點電荷+Q形成的電場中,試探電荷+q由A點移到B點,靜電力做功為W1;以OA為半徑畫弧交OB于C,再把試探電荷由A點移到C點靜電力做功為W2,由C點移到B點靜電力做功為W3.則三次靜電力做功的大小關系為(C)A.W1=W2=W3<0B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0D.W3>W1=W2=0解析:因為A,C在同一等勢面上,所以UAB=UCB,UAC=0,W1=W3,W2=0,故C正確.5.(2019·安徽銅陵校級月考)在某電場中,A,B兩點間的電勢差UAB=60 V,B,C兩點間的電勢差UBC=-50 V,則A,B,C三點電勢高低關系是(C)A.A>B>CB.A<C<BC.A>C>BD.C>B>A解析:因為UAB=A-B=60 V>0,所以A>B,又UBC=B-C=-50 V<0,所以B<C,又UAC=UAB+UBC=60 V+(-50 V)=10 V>0,所以A>C,故A>C>B,C正確.6.(2019·山東師大附中校級檢測)如圖所示,三個同心圓是以點電荷Q為圓心的等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相等,則下列說法正確的是(D)A.一個點電荷+q在B點所受的靜電力比在A點的大B.一個點電荷+q在B點具有的電勢能比在A點的小C.將同一電荷從B點移到D點,靜電力做功比由C點移到A點多D.將電荷+q由B點移到C點,靜電力做正功解析:點電荷電場中,離點電荷越近電場強度越大,所以EA>EB,點電荷+q在A點受的靜電力比在B點受的靜電力大,故選項A錯誤.從B向A移動+q,靜電力做正功,電勢能減小,即+q在B點電勢能比在A點大,故選項B錯誤.從B到D移動電荷量為+q的電荷,靜電力做功WBD=qUBD.從C到A所做的功是WCA=qUCA,因為UBD=UCA,故WBD=WCA,即選項C錯誤.從B到C移動+q,由于UBC>0,故對于正電荷,靜電力做正功,WBC=qUBC>0,故選項D正確.7.(2019·山東菏澤月考)如圖所示,是一個點電荷電場的電場線(箭頭線)和等勢面(虛線),兩等勢面之間的電勢差大小為2 V,有一個帶電荷量為q=-1.0×10-8 C的電荷,從A點沿不規(guī)則曲線路徑移到B點,靜電力做功為(B)A.2.0×10-8 JB.-2.0×10-8 JC.1.60×10-7 JD.-4.0×10-8 J解析:由WAB=qUAB得WAB=-1.0×10-8×2 J=-2.0×10-8 J,故選項B正確.8.如圖所示為某靜電場等勢面的分布,電荷量為1.6×10-9 C的正點電荷從A經(jīng)B,C到達D點,則從A至D,靜電力對電荷做的功為(B)A.4.8×10-8 JB.-4.8×10-8 JC.8.0×10-8 JD.-8.0×10-8 J解析:UAD=A-D=-40-(-10) V=-30 V,所以WAD=qUAD=1.6×10-9×(-30) J=-4.8×10-8 J,故選項B正確.9.(2019·福建福州月考)(多選)如果在某電場中將電荷量為5.0×10-4 C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2.0×10-3 J,則(BD)A.電荷在B點的動能比在A點的動能小2.0×10-3 JB.電荷在B點的電勢能比在A點的電勢能小2.0×10-3 JC.A,B兩點間電勢差為-4 VD.若在A,B兩點間移動一個q=1.0×10-4 C的負電荷,電荷將克服靜電力做4.0×10-4 J的功解析:由A點移到B點,靜電力做正功,動能增加,電勢能減少,選項A錯誤,B正確;A,B兩點間電勢差UAB=4 V,選項C錯誤;在A,B兩點間移動一個q=1.0×10-4 C的負電荷,靜電力做功W=qU=-1.0×10-4×4 J =-4.0×10-4 J,選項D正確.10.如圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1,2,3,4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動,經(jīng)過a,b點時的動能分別為26 eV和5 eV.當這一點電荷運動到某一位置,其電勢能變?yōu)?8 eV 時,它的動能應為(C)A.8 eVB.13 eVC.20 eVD.34 eV解析:由圖可判斷b點電勢高于a點電勢,設各等勢面間電勢差為U,由能量守恒,-2Uq+26 eV=Uq+5 eV,解得,Uq=7 eV,所以,點電荷的動能和電勢能之和為7 eV+5 eV=12 eV,當電勢能為-8 eV時,動能為12 eV-(-8 eV)=20 eV,故C正確.11.(2019·福建漳州校級月考)如圖所示,三條曲線表示三條等勢線,其電勢C=0,A=B=10 V,D=-30 V,將電荷量為q=1.2×10-6 C的電荷在該電場中移動.(1)把這個電荷從C移到D,靜電力做功多少?(2)把這個電荷從D移到B再移到A,電勢能變化多少?解析:(1)UCD=C-D=30 VWCD=qUCD=1.2×10-6×30 J=3.6×10-5 J.(2)UDA=D-A=(-30-10) V=-40 VWDA=qUDA=1.2×10-6×(-40) J=-4.8×10-5 J所以電勢能增加了4.8×10-5 J.答案:(1)3.6×10-5 J(2)4.8×10-5 J12.如圖所示的電場中,已知A,B兩點間的電勢差UAB=-20 V.(1)電荷量q=+5×10-9 C的點電荷Q由A點移動到B點,靜電力所做的功是多少?(2)若電荷量q=+5×10-9 C的點電荷Q在A點的電勢能為EpA=5×10-8 J, B點的電勢是多少?解析:(1)WAB=qUAB=5×10-9×(-20) J=-1×10-7 J.(2)A= V=10 VB=A-UAB=10 V-(-20 V)=30 V.答案:(1)-1×10-7 J(2)30 V4