《2019春高中物理 第1章 静电场 5 电势差课时作业 新人教版选修3-1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019春高中物理 第1章 静电场 5 电势差课时作业 新人教版选修3-1(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章5 电势差 基础夯实 一、选择题(13题为单选题,4、5题为多选题)1(2017上海市金山中学高二上学期期中)关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是(B)A电势差是矢量,电场力做的功是标量B在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零解析:电势差是标量,电场力做功也是标量。故A错误。根据UAB知,在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零。故B正确。两点间的电势差与移动的电荷量无关,由电场本身决定。故C错误。根据UAB知,电场力做正功,电势差不一定大于零,
2、若电荷带负电,电势差小于零。故D错误。2如图所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量为q3.21019C的试探电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功为W6.41020J,则A、B两点间的电势差U等于(B)A0.5VB0.2VC5VD2V解析:UABV0.2V,所以选项A、C、D错误,选项B正确。3(2017广州实验中学高二上学期期中)在电场中A、B两点间的电势差为UAB75V,B、C两点间的电势差为UBC200V,则A、B、C三点电势高低关系为(C)AABCBACBCCABDCBA解析:由题意,UABAB75V,则得:AB;UBCBC200V,则得:BC;又UACUABUBC(75200)
3、V125V,则得:AC;故有:CAB;故A、B、D错误,C正确。故选C。4(2017湖北省汉川市高二上学期期末)如图所示,一个电荷量为Q的点电荷甲,固定在粗糙绝缘水平面上的O点,另一个电荷量为q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点时速度减小到最小值v。已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为,A、B间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法中正确的是(AB)AO、B间的距离为B在点电荷甲产生的电场中,B点的场强大小为C点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D在点电荷甲产生的电场中,A、B间的电势差UAB解析:设OBx,当速度最小时有:qEmg,又Ek,联立得:x,故A
4、正确;当速度最小时有:qEmg,故可得点电荷甲在B点处的场强E,故B正确;由于电场力做正功,电荷乙的电势能减小,则点电荷乙在A点的电势能大于在B点的电势能,故C错误;点电荷从A运动到B过程中,根据动能定理有:UABqmgLmv2mv,故AB两点的电势差UAB(mgLmv2mv),故D错误。5(2018云南省永善一中高二上学期期末)如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为102C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了0.1J,已知A点的电势为10V,则(ABC)AB点的电势为0VB电场线方向从右向左C微粒的运动轨迹可能是轨迹1D微粒的运动轨迹可能是轨
5、迹2解析:因微粒仅受电场力作用,且由A点到B点时动能减少,故电场力做负功,电场力的方向水平向左,轨迹应为虚线1;由WABUABq0.1J,可得:UAB10V,由UABAB,可得BAUAB0V,综上所述选项ABC正确。二、非选择题6闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致,在放电过程中将释放大量能量。2015年8月10日,广州海珠湖公园一木屋被雷电击中,三人受伤。据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2106J,假若从云层移向木屋的电量为32C,则云层与木屋间电势差为_1105_V,相当于释放电子_21020_个。解析:雷击时释放能量约3.2106J,故电场力做功W3.2106J,UV1105
6、V,相当于释放的电子数:n21020(个)。7(2016安徽阜阳临泉二中高一下学期期末)如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC的中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度恰好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,求:(1)小球运动到B点时的加速度大小;(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)。答案:(1)(2)k解析:(1)对带电小球进行受力分析,带电小球在A点时有mgsin30kmaA,带电小球在B点时有mgsin30maB,且aA,联立以上
7、各式可解得aB。(2)由A点到B点应用动能定理得mgsin30UBAq0。由mgsin30kmaA可得mgk,解得UBA。 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题,3题为多选题)1如图所示,a、b、c三条虚线为电场中的等势面,等势面b的电势为零,且相邻两个等势面间的电势差相等,一个带正电的粒子在A时的动能为10J,在电场力作用下从A运动到B速度为零,当这个粒子的动能为6J时,其电势能为(D)A14JB4JC0D1J解析:相邻两个等势面间的电势差相等UabUbc,所以qUabqUbc,即: WabWbcWAB而:WAB0EkA10J所以,粒子在等势面b上时的动能EKb5J从而可以知道粒子在电场中
8、的总能量值为5J。当这个粒子的动能为6J时,EPEEK(56)J1J。所以选项ABC都错误,选项D正确。2(2016浙江宁波镇海中学高二上学期期中)如图所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率vB2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为(C)ABCD解析:粒子从A到B,根据动能定理得:qUABmghmvmv因为vB2v0,若只考虑粒子在竖直方向,只受到重力,所以机械能守恒,则有mghmv由以上三式,则有UAB,故选C。3(2017浙江省绍兴一中高二上学期期中)空间某区域竖直平面内存在电场,电场线分布
9、如图所示。一个质量为m、电量为q,电性未知的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2。若A、B两点之间的高度差为h,则以下判断中正确的是(BC)AA、B两点的电场强度和电势大小关系为EAEB、ABB若v1v2,则电场力一定做负功CA、B两点间的电势差为(vv2gh)D小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为mvmv解析:由电场线密处电场强度大,电场线疏处电场强度小,可知,EAEB。由顺着电场线的方向电势逐渐降低,可知,AB。故A错误。在小球运动的过程中,由动能定理得 mghqUmvmv,若v1v2,可知电场力做功WqU一定为负,故B正确。由
10、上式得,A、B两点间的电势差U(vv2gh),故C正确;电场力做功为WqUmvmvmgh。故D错误。二、非选择题4(2016广州实验中学高二上学期期中)如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点,其中AaBb,O为AB连线的中点,一质量为m带电量为q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数。(2)Ob两点间的电势差UOb。(3)小滑块运动的总路程s。答案:(1)(2)(3)L解析
11、:(1)由AaBb,O为AB连线的中点得:a、b关于O点对称,则Uab0设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于滑块从ab过程,由动能定理得:qUabf0E0而fmg由式得:(2)对于滑块从Ob过程,由动能定理得:qUobf0nE0由式得:Uob(3)对于小滑块从a开始运动到最终在O点停下的整个过程,由动能定理得:qUaofs0E0而UaoUob由式得:sL5(2016福建漳州市长泰一中高二上学期期中)如图所示,空间有场强E1.0103V/m竖直向下的匀强电场,长L0.4m不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量m0.05kg带电量q5104C的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小
12、球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成30、无限大的挡板MN上的C点。试求:(1)绳子至少受多大的拉力才能被拉断;(2)A、C两点的电势差。答案:(1)3N(2)1600V解析:(1)AB由动能定理及圆周运动知识有:(mgqE)LmvF(mgqE)得:F3N(2)由(1)可知到达B点的速度为vB在C点根据速度关系有:vcsinvB从AC过程,根据动能定理有: (mgqE)hACmv0qUACmghACmv0得:UAC1600V。回顾一年的工作,我也发现了自己的不足之处。如科研方面尚嫌薄弱,全年未发表过一篇论文。今后在这方面应多加努力,要增强科研意识,多投注些时间和精力,刻苦学习,努力钻研,改变科研空白局面,为今后的学术研究工作打下良好的基础。7