《高中物理课时达标训练（选修3－1）：第一章静电场 第6课时 电势差 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理课时达标训练（选修3－1）：第一章静电场 第6课时 电势差 （10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1. 电势差定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。公式：UAB= ，UBA=。单位：伏特，符号是V。电势差是表示电场能的性质的物理量，只由电场本身的性质决定。电场中电势是相对的，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关。讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点间的电势差。A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA，且UAB=UBA。电势差是标量，但电势差有正、负之分，且电势差的正、负表示电场中两点间电势的高低，如UAB=6 V，表示A点的电势比B点的电势低6 V。2. 静电力做功与电势差的关系在电场中，电荷q从A移到B时，静电力做功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差，W
2、AB=或UAB= 。如图所示为某电场中的等势面，则UAC=_，UCB=_，UCA=_。解答本题的依据是电势差的概念，应该注意题中问的是哪两点间的电势差，用前一点的电势减后一点的电势。答案：4V 4V 4V解析：，UAC=，UCB= UAC=4V，UCA=。图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能应为（ ）A8eVB13eVC20eVD34eV点电荷只在电场力的作用下的运动，动能和电势能之和守恒。一带电
3、油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加注意分析做功情况，功是能量改变的量度，同时还要注意应用能量守恒定律分析问题，因为系统中某些能量的增加，不然会存在某些能量的减少，而总能量不变。答案：C解析：由图分析知,带电油滴受重力和电场力,电场力大于重力,电场力的正功大于重力的负功,所以动能增加,电势能减小,重力势能增加,又由能量守恒,动能、电势能、重力势能之和为恒量,即可得出C为正确答案。 一质量为4.010-15kg、电量为2.0
4、10-9C的带正电的点电荷，以4.0104m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域，并从b点离开电场区域离开电场时的速度为5.0104m/s。由此可知，电场中a、b两点间的电势差Uab=_V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为_m/s。（不考虑重力作用。）Uab=。由图可知：垂直于电场方向点电荷做匀速直线运动，平行电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，末速度v2分解如图所示， 。如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方且和Q相距分别为h和0.25h，将一带电量为q的小球（可视为点电荷）从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为零.若此带电小球q在A点处的加速度大小为
5、 。试求：（1）带电小球在B点处的加速度；（2）A、B两点间的电势差（用Q和h表示）。（2）从A到B过程，由动能定理mg(h0.25h)qUAB=0，故UAB= 。1关于电场力做功和电势差的说法中，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量决定B电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C电势差是矢量，电场力做的功是标量D在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零2一个带正电的质点，电荷量q=2.0109 C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0105 J，质点的动能增加了8.0105 J，
6、则a、b两点间的电势差Uab为（ ）A3104 V B1104 VC4104 V D7104 V3如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一个方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是（ ）A小球一定能穿过MN区域继续运动B如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点 C如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P点时的速度大于等于gRD如果小球一定能穿过MN区域，电场力做的功为mgR4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
7、106 C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105 J，已知A点的电势为10 V，则以下判断正确的是（ ）A微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示CB点的电势为零DB点的电势为20 V5. 如图所示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异种电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90,到达图中所示的位置;最后,使细杆移到图中所示的位置.以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功,W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球做的功,则有( )
8、.A .W1=0,W20B .W1=0,W2=0C .W10,W2=0D .W10,W20 6. 如题图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为和，a、b点的电场强度大小分别为和，则（ ）A B C D 7（2017新课标全国卷）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标（ra，a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间
9、移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是（ ）AEa：Eb=4:1BEc：Ed=2:1CWab:Wbc=3:1 DWbc:Wcd=1:38如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面（虚线），两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q=1.0108 C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为（ ）A2.0108 J B2.0108 JC1.60107 J D4.0108 J9如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，ABC=CAB=30，BC=m，已知电场线平行于ABC所在的平面，一个电荷量q=2106 C的点电荷
10、由A移到B的过程中，电势能增加了1.2105 J，由B移到C的过程中电场力做功6106 J，下列说法正确的是（ ）AB、C两点的电势差UBC=3 VBA点的电势低于B点的电势C负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D该电场的场强为1 V/m10如图所示，空间存在着一水平向右的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点以竖直向上的速度v进入匀强电场，粒子到达B点时速度方向与竖直方向成角，不计粒子的重力。求：A、B两点间的电势差。11如图（a），长度为L=0.8 m的光滑杆左端固定一个带正电的点电荷A，其电荷量Q=；一个质量m=0.02 kg，带电荷量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方
11、向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线II所示，其中曲线II在 0.16x0.20和x0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量）（1）小球B所带电荷量q；（2）非均匀外电场在x=0.3 m处沿细杆方向的电场强度大小E；（3）在合电场中，x=0.4 m与x=0.6 m之间的电势差U。（4）已知小球在x=0.2 m处获得v=0.4 m/s的初速度时，最远可以运动到x=0.4 m。若小球在x=0.16 m处受到方向向右，大小为0.04
12、 N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离s是多少？ 参考答案与解析1.BD2B【解析】由动能定理W总=Ek，即W电+W外=Ek，得W电=EkW外=8.0105 J6.0105 J=2.0105 J，又由，得，故B正确，ACD错误。3B【解析】小球带正电，进入电场后做减速运动，如果小球达到N点时速度还没有减到零，说明小球穿过了MN区域，如果小球还没有到N点时速度就减到零，说明小球不能穿过MN区域，A错误。如果小球没有穿过MN区域，根据能量守恒定律可知，小球能回到出发点，且速度为零，B正确，C错误。如果小球一定能穿过MN区域，根据动能定理可知，电场力做的功与重力做的
13、功的总和等于动能的变化量，由于不知道小球在N点时的速度是否为零，所以无法确定电场力做的功，D错误。4AC【解析】因微粒仅受电场力作用，且由A点运动到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所示，A正确，B错误；由WAB=UABq=105 J，可得UAB=10 V，由UAB=AB，可得B=AUAB=0 V，故C正确，D错误。5.C6.A7AC【名师点睛】本题主要考查学生的识图能力，点电荷场强及电场力做功的计算。8.B【解析】由图可知，电场线的方向向外，所以A点的电势大于B点的电势，所以AB之间的电势差为：U=2 V，由电场力做功的公式有：W=qU=1.01082 J=
14、2.0108 J，故B正确，ACD的错误。【名师点睛】在处理电场力做功的问题时，经常与重力做功相对应，都与始末位置有关，都是做正功时势能减小。9.D【解析】由B移到C的过程中电场力做功，根据得B、C两点的电势差为： ，故A错误；点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2105 J，根据电场力做功量度电势能的变化得点电荷由A移到B的过程中，电场力做功1.2105 J，A、B两点的电势差，所以A点的电势高于B点的电势，B错误；，根据得：负电荷由C移到A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C错误；UBC=3 V，UCA=3 V，UAB=6 V，在AB连线取一点D为该线中点，所以UAD=3 V。UCA=3 V，UAC=3 V，所以C、D电势相等，所以CD连线为等势线。而三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B。因为，由几何关系得AD=3 m，所以UAD=EdAD=3 V，所以该电场的场强为1 V/m，D正确。10
