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1、1.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、带电荷量为一q的有孔小球从杆上 A点无初速度下滑,已知 q 0C. 电势差的公式Uab= Wab中,Uab与移动的电荷量q无关qD .电场中A、B两点间的电势差 Uab等于把正电荷q从A点移到B点时电场力所做的在静电场中,将一负电荷由 a点移到b点,该电荷电荷量为 q= 2.0 10-7C.在移动过 程中,除电场力做功之外,其他力做功为6.0 O-5J,而电荷的动能增加了 8.0 0-5J,则电场中 a、b 两点间的电势差为多少?8.某电场中,点电荷从 a点移到b点,电场力做功为零,贝U()A . a、
2、 b 两点的场强一定相等B. a、b 两点间的电势差一定为零C. a、b 两点的电势一定相等D .电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向参考答案1.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、带电荷量为一q的有孔小球从杆上 A点无初速度下滑,已知 qQ, AB = h,小球滑 到B点时的速度大小为.3gh 求:(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;(2)A、C两点的电势差.解析:因为Q是正点电荷,所以以 Q为圆心的圆面是一个等势面,这是一个重要的隐含条件由A到B过程中电场力是变力,所以不能直接用W=Fs来解,只能考虑应用功能关系.(1) 因为杆是光
3、滑的,所以小球从A到B过程中只有两个力做功:电场力的功 We和重力1的功mgh,由动能定理得: WE+mgh= m UB2代入已知条件 u = 3gh得电场力做功 We= 1 m *3gh -mgh =1 mgh(2) 因为B、C在同一个等势面上,所以帕=杞,即卩Uac=Uab由 W=qU 得 Uab=Uac=We = mgh q 2q因为Q为正电荷,由电场线的方向可以判断加Ekb,则a点的电势能可表示为一2gU ( U为相邻两等势面的电势差),b点的电势能可表示 为qU .由于总的能量守恒,则有:Eka+( 2qU)=Ekb+qU即 26eV 2qU=5eV+qU,解得 qU=7eV则总能量
4、为7eV+5eV=12eV当电势能为一8eV 时,动能 Ek=12eV ( 8)eV=20eV .答案:3.如图所示匀强电场中有 a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中,/ a=30o, / c=90.电场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为(2 3)V、(2 + , 3)V和2V 该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为(A . (2 3)V、(2 +、-3)VB. 0V、4VC . 0V、2VD . 0V、2 -3V解析:cp +(p由如=(2 J3)V,妒(2 + J3)V,在匀强电场中连线 ab的中点.处电势 妒 a 2 b =2V ,又屁=2V,所以连线0C是一条等势
5、线,过 0点作0C的垂线即是一条电场线,如图所示,由题知电场线E与圆的交点cp _cp念00,解得心,同理知点e处电势最高,碗=4V,选B .答案:4.如图所示的匀强电场E的区域内,由 A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直.下列说法正确的是 (2我訐厅:!::坨一A . AD两点间电势差Uad与AA两点间电势差 Uaa相等B .带正电的粒子从A点沿路径AtDtD移到D点,电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径AtDtD移到D点,电势能减小D .带电粒子从 A点移到C点,沿对角线AtC,与沿路径AtBt B tc电场力做功相解析:AD与电场方向垂直,
6、则 Uad=O, AA沿电场方向,则 Uaa 0 ;带正电的粒子从 A到D 电场力不做功,从 D到D电场力做正功,其电势能是减小的,而带负电的粒子从A到D电场力不做功,从D到D电场力做负功,其电势能是增大的;电场力做功与路径无关,与初、末状态的位置有关.综上所述,B、D选项正确.答案:BD在电场中a、b两点间的电势差|Uab|=1V,将一个电子从a移到b点时,电场力做正功,功的数值为1eV,则()A. 场强方向一定由 a指向bB. 场强方向一定由 b指向aC. 电子的电势能增加 1eVD .电子的电势能减少 1eV解析:电子由a到b电场力做正功,说明晶v品,电势能减少1eV,但电场方向不一定由
7、b指向a,因为电势降落的方向不一定都是沿着场强的方向.答案:D6.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是 ()A .电势差的公式 Uab=WaB,说明两点间的电势差 Uab与电场力做功 Wab成正比,与q移动电荷的电荷量 q成反比B .把正电荷从 A点移到B点电场力做正功,则有Uab 0C. 电势差的公式Uab=WaB中,Uab与移动的电荷量q无关qD .电场中A、B两点间的电势差 Uab等于把正电荷q从A点移到B点时电场力所做的 功解析:电场中两点之间的电势差是一个定值,与电场力对试探电荷做的功无关,故选项A错,C对由Uab= Wa知,电场力做正功,q为正电荷,则电势差为正,即选项 B对.电
8、场中qA、B两点间的电势差为 Uab等于把单位正电荷 q从A点移动到B点时电场力所做的功,故 选项D错.答案:BC在静电场中,将一负电荷由 a点移到b点,该电荷电荷量为 q= 2.0 10-7C.在移动过 程中,除电场力做功之外,其他力做功为6.0 O-5J,而电荷的动能增加了 8.0 0-5J,则电场中a、b两点间的电势差为多少? 解析:电场力做功为 Wf,其他力做功为 W ,动能改变量为 AEk,则根据动能定理可得Wf+ W =AEk, WF=AEk W=2.0 0-5J.根据功能关系 Wf= AEp q( 4a Ob)可得:風拆=1.0 02V .答案:1 o2v某电场中,点电荷从 a点移到b点,电场力做功为零,贝y()A . a、b两点的场强一定相等B. a、b两点间的电势差一定为零C. a、b两点的电势一定相等D .电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向解析:电荷在初、末两位置末两位置间场强不一定相电荷在电场中移动的过程中,电场力做功为零,则其电势能不变, 间电势能相等,因此电荷所在的初、 末两位置间电势相等.但初、等.虽然电场力做功为零, 但不一定在移动时电荷运动方向总是与电场力方向垂直,因为电 场力做功为零有多种可能的运动路径造成.答案:BC