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1、人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业 1 课时作业 A 组基础巩固 一、单项选择题 1关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是() A电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 B电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决 定 C电势差是矢量，电场力做的功是标量 D电场中两点间的电势差等于把电荷从一点移到另一点电场力做的功 解析：电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所 做的功无关， A 项错由 WABqUAB知，B 项对电势差、电场力做的功都是标 量，C 项错电场中两点间的电势差等于单位正电荷从一点移到
2、另一点电场力所 做的功， D 项错 答案： B 2.如图所示，在处于 O 点的点电荷 Q 形成的电场中，试探电荷 q 由 A 点移到 B 点静电力做的功为W1，以 OA 为半径画弧交 OB 于 C，再把试探电荷由 A 点移到 C 点静电力做的功为W2；由 C 点移到 B 点静电力做功的为W3.则三次静电力做功的大小关系为() AW1W2W30 BW1W2W30 CW1W3W20 DW3W1W20 解析：点电荷形成电场的等势面是以该点电荷为球心的球面，由题意知， 三点的 电势关系为 ACB，所以电势差 UABUCB0，UAC0.而 W1qUAB，W2 qUAC，W3qUCB，所以 W1W3W20
3、.故选项 C 正确 答案： C 3图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面一个电荷量为5.010 8 C 的点电荷，沿图中曲线从A 点移到 B 点，电场力做的功为 () A5.010 7 J B5.010 7 J 人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业 2 C3.510 6 J D3.510 6 J 解析： UAB AB10 V，WABqUAB5.010 7 J，B 项正确 答案： B 4静电场中，某带电粒子在电场力作用下从电势为a的 a 点运动至电势为b 的 b 点若该带电粒子在a、b 两点的速率分别为va、vb，不计重力，则该带电 粒子的比荷 q m 为() A. v
4、 2 av 2 b ba B.v 2 bv 2 a ba C. v 2 av 2 b 2 ba D v 2 bv 2 a 2 ba 解析： 由电势差公式以及动能定理得WqUabq(ab)1 2m(v 2 bv 2 a)，可得比 荷为 q m v 2 av2b 2 ba . 答案： C 5.如图所示，虚线1、2、3、4 为静电场中的等势面，相邻的 等势面之间的电势差相等，其中等势面3 的电势为零一带 正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过 a、b 两点时的动 能分别为 26 eV 和 5 eV，当这一点电荷运动到某一位置，其 电势能变为 8 eV 时，它的动能应为 () A8 eV B13 eV
5、 C20 eV D34 eV 解析：由于电荷在电场中移动时只有静电力做功，因此能量之间的转化只有动能 和电势能之间的转化 .1、2、3、4 为等差等势面，等势面3 的电势为零，从等势 面 1 到等势面 4 电荷减少的动能为 21 eV，所以从 1 到 3 减少的动能为 14 eV， 故电荷在等势面 3 上的动能为 12 eV，故当电势能为 8 eV 时，动能为 20 eV. 答案： C 二、多项选择题 6对于电场中 A、B 两点，下列说法正确的是() A电势差的定义式UAB WAB q ，说明两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成 人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业
6、 3 正比，与移动电荷的电荷量q 成反比 BA、B 两点间的电势差等于将单位正电荷从A 点移到 B 点静电力所做的功 C将 1 C 电荷从 A 点移到 B 点，静电力做 1 J的功，这两点间的电势差为1 V D若电荷由 A 点移到 B 点的过程，除受静电力外，还受其他力的作用，电荷电 势能的变化就不再等于静电力所做的功 解析：根据电势差的定义， 电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到 另一点时静电力所做的功， 仅由电场及两点的位置决定， 与移动的电荷量及做功 的多少无关，即 UW q 是定义式，所以 A 错误， B、C 正确电势能的变化唯一 决定于静电力做功，与其他力是否做功、做多少功
7、无关，D 错误 答案： BC 7如图所示，在 Q 形成的电场中，有a、b、c 三点，它们到点电荷的距离为 rarba，同 一负电荷在电势低处电势能大，故C 对；因 UabUbc，据 WqU 知 WabWbc， D 错 答案： BC 8如图所示的等量异种电荷，A 带正电， B 带负电，在 A、B 连线上有 a、b、c 三点，其中 b 为连线的中点，且abbc，则() Aa 点与 c 点的电场强度相同 Ba 点与 c 点的电势相等 Ca、b 间电势差与 b、c 间电势差相等 人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业 4 D点电荷沿 A、B 中垂线移动时，电场力不做功 解析： 由
8、于 a、c 两点关于 b 点对称，电场强度的大小和方向均相同，A 正确； 电场线由 a 指向 c，所以有 ac，B 错误；由于 abbc，电荷由 a 移到 b 和由 b 移到 c 时，电场力做功相等，故UabUbc，C 正确； A、B 的中垂线为等势面， 在等势面上移动电荷时，电场力不做功，D 正确 答案： ACD 三、非选择题 9.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置， 它与以正电荷 Q 为圆心的某 圆交于 B、C 两点，质量为 m、带电荷量为 q 的有孔小球从杆上 A 点无初速度下滑，已知q? Q，ABh，小球滑到 B 点时的速度 大小为3gh，求： (1)小球由 A 到 B 的过程中静电力做的
9、功； (2)A、C 两点间的电势差 解析： (1)因为杆是光滑的，所以小球从A 到 B 的过程中只有两个力做功：静电 力做的功 WAB和重力做的功 mgh，由动能定理得 WABmgh1 2mv 2 B 代入已知条件 vB3gh得 WAB 1 2m 3ghmgh 1 2mgh. (2)因为 B、C 在同一等势面上，所以BC， 即 UACUAB WAB q mgh 2q . 答案： (1)1 2mgh (2) mgh 2q B 组能力提升 一、选择题 1(2018 江西南昌二中检测 )两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中 垂线上有 A、B、C 三点，如图甲所示，一个电荷量为2 C、质量为
10、1 kg 的小物 块从 C 点静止释放， 其运动的 v-t 图象如图乙所示， 其中 B 点处为整条图线切线 斜率最大的位置 (图中标出了该切线 )则下列说法正确的是 () 人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业 5 AB 点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度E2 V/m B由 C 点到 A 点的过程中小物块的电势能先减小后变大 C由 C 点到 A 点的过程中，电势逐渐升高 DA、B 两点电势差 UAB5 V 解析：小物块在 B 点加速度最大，故B 点电场强度最大，由题图乙的v-t 图线知 B 点加速度为 2 m/s 2，根据 qEma得 E1 V/m，选项 A 错误；由
11、 C 到 A 的过 程中小物块动能一直增大， 电势能始终在减小， 由题分析可知小物块带正电，故 电势逐渐降低， 选项 B、C 错误；根据动能定理有qUAB 1 2mv 2 B 1 2mv 2 A，解得 UAB 5 V，选项 D 正确 答案： D 2.(多选 )在空间直角坐标系Oxyz 中，有一四面体 CAOB，C、A、O、B 为四面体的四个顶点，且各点坐 标为 O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0，L,0)、C(0,0，L)，D(2L,0,0) 是 x 轴上一点， 在坐标原点 O 处固定着电荷量为 Q 的 点电荷，下列说法正确的是() AA、B、C 三点的电场强度相同 BA、B、C 三点
12、不在同一等势面上 C将一电子由 C 点分别移动到 A、B 两点，电场力做功相等 D电子在 A 点的电势能小于在D 点的电势能 解析： A、B、C 三点的电场强度大小相同、方向不同，选项A 错误； A、B、C 三点在以点电荷为球心的A 球面上， A、B、C 三点电势相等，选项B 错误； A 点电势大于 D 点势，故电子在 A 点的电势能小于在 D 点的电势能，选项 D 正确； A、B 两点在同一等势面上，将一电子由C 点分别移动到 A、B 两点，电场力做 功相等，选项 C 正确 答案： CD 人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业 6 二、非选择题 3.如图所示， Q 为固
13、定的正点电荷 (电荷量为 Q)，A、B 两点在 Q 的正 上方和 Q 相距分别为 h 和 0.25h，将一带电小球从A 点由静止释放， 运动到 B 点时速度正好又变为零 若此电荷在 A 点处的加速度大小为 3 4g，试求： (1)此电荷在 B 点处的加速度； (2)A、B 两点间的电势差 (用 Q 和 h 表示) 解析： (1)这一小球必带正电，设其电荷量为q， 由牛顿第二定律，在A 点时，有 mgkQq h 2m 3 4g， 在 B 点时，有 kQq 0.25h 2mgmaB， 解得 aB3g，方向竖直向上 (2)从 A 到 B 的过程中，由动能定理得 mg(h0.25h)qUAB0， 解得
14、 UAB 3kQ h . 答案： (1)3g，方向竖直向上(2)3kQ h 4.如图所示，一质量为m、电荷量为 q(q0)的粒子在匀强 电场中运动， A、B 为其运动轨迹上的两点已知该粒子 在 A 点的速度大小为 v0，方向与电场方向的夹角为60 ； 它运动到 B点时速度方向与电场方向的夹角为30 .不计重 力求 A、B 两点间的电势差 解析： 设带电粒子在 B 点的速度大小为 vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不 变，即 vBsin 30 v0sin 60 由此得 vB3v0 设 A、B 两点间的电势差为UAB，由动能定理有： qUAB1 2m(v 2 Bv20) 解得 UAB mv 2 0 q . 人教版版2018-2019 学年高中物理选修3-1 课时作业 7 答案： mv 2 0 q
