2019_2020学年高中物理第一章静电场第5节电势差练习新人教版选修3_1.doc

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1、第5节　电势差「基础达标练」1．一个点电荷，从静电场中的A点移到B点的过程中，静电力做功为零，则(　　)A．A、B两点的电场强度一定相等B．作用于该点电荷的静电力与其移动方向总是垂直的C．A、B两点的电势差为零D．点电荷一定沿直线从A点移到B点解析：选C　由公式WAB＝qUAB可知，若WAB＝0，则一定是UAB＝0，选项C正确．2．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，静电力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(　　)A．EpA＝－W，φA＝　　　　B．Ep

2、A＝W，φA＝－C．EpA＝W，φA＝D．EpA＝－W，φA＝－解析：选A　依题意，－q的检验电荷从电场的无限远处移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为EpA＝－W，A点的电势φA＝＝，选项A正确．3.(多选)图示空间有一静电场，y轴上各点的场强方向沿y轴正方向竖直向下，两小球P、Q用长为L的绝缘细线连接，静止在轴上A、B两点．两球质量均为m，Q球带负电，电荷量为－q，A点距坐标原点O的距离为L，y轴上静电场场强大小E＝，剪断细线后，Q球运动到达的最低点C与B点的

3、距离为h，不计两球间的静电力作用．则(　　)A．P球带正电B．P球所带电荷量为－4qC．BC两点间电势差为D．剪断细线后，Q球与O点相距3L时速度最大解析：选BCD　两球静止时，整体分析，由平衡得2mg＝FP＋FQ，又FQ＝·q＝，则FP＝，故P球受电场力向上，也带负电，故A错误；由A项分析知FP＝，故7qP＝＝＝4q，且P带负电，故qP＝－4q，故B正确；对Q从B到C过程根据动能定理得mgh－qU＝0－0，解得UBC＝，故C正确；当加速度为零时速度最大，则有mg＝·q，解得y＝3L，即剪断细线后，Q球与O点相距3L时速度最大，故D

4、正确．4．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是(　　)A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能解析：选C　由题意知点电荷Q带负电，所以有φA<φB<0，得

5、UA∞

6、>

7、UB∞

8、，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有q1

9、UA∞

10、＝q2

11、UB∞

12、，所以q1

13、，A点比B点离Q近，所以EA>EB，B错误；根据电场力做功与电势能变化的关系，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，D错误．5．如图所示，a、b、c表示某点电荷产生的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa＝U，φb＝，φc＝.一带电粒子(所受重力不计)从等势面a上某点由静止释放后，经过等势面b时速率为v，则它经过等势面c时的速率为　　　(　　)A.v　B.vC．2vD．4v解析：选C　带电粒子在运动过程中，只有电场力对粒子做功，根据功能定理得a→b过程，有qUab＝mv2据题得Uab＝φa－φb＝U－＝7联立得q·＝mv2　①

14、a→c过程，有qUac＝mvc2据题得Uac＝φa－φc＝U－＝联立得q·＝mvc2　②由①②可得vc＝2v故选C.6．如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是(　　)A．粒子在a点的加速度比在b点的加速度小B．粒子在a点的动能比在b点的动能大C．粒子在a点和在c点时速度相同D．粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小解析：选D　因a点处的等势面密集，故a点的电场强度大，故电荷在a点受到的电场力大于b点受到的电场

15、力，结合牛顿第二定律可知，粒子在a点的加速度比在b点的加速度大，故A错误；由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知，粒子受到的电场力指向右侧，则从a到b电场力做正功，粒子动能增大，故B错误；速度是矢量，沿轨迹的切线方向，由图可知，粒子在a点和在c点时速度方向不相同，故C错误；粒子受到的电场力指向右侧，则从b到c电场力做负功，粒子的电势能增大，所以粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小，故D正确．7.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等．一个正电荷在等势面L3处的动能为20J，运动到等势面L1处时动能为零；现取L2为

16、零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4J时，它的动能为(不计重力及空气阻力)(　　)A．16JB．10JC．6JD．4J解析：选C　正电荷在电场中只受静电力的作用，在L3等势面时，动能为20J，运动到L2等势面时其动能一定是10J，此