1、5电势差(本栏目内容,在学生用 书中分册装订!)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电场力做功,电荷的电势能减小解析: 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 WABqU AB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电荷从一点移到另一点电场力所做的功,D 项错答案: B2关于电场中的 A、B 两点,
2、下列说法中正确的是( )A公式 UAB 说明 A、B 两点间的电势差 UAB与电场力做的功 WAB成正比,与移WABq动电荷的电荷量 q 成反比BA、B 两点间的电势差等于 B、A 两点间的电势差C将 1 C 的正电荷从 A 点移到 B 点,电场力做 1 J 的功,则两点间的电势差为 1 VD若电荷由 A 点移到 B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,则电荷电势能的减小量就不再等于电场力所做的功解析: 通过表格对各项进行分析:选项 过程透析 结论AA、B 两点 间的 电势差是由电场自身的性质所决定的,与在这两点间移动的电荷的电量和电场力做的功 WAB无关 BA、B 两点间 的电势差与
3、 B、A 两点间的电势差大小相等,符号相反,即UABU BA C 由公式 UAB 可以看出,A、 B 两点间的电势差在数值 上等于将单位正WABq电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功D无论电荷在电场中是否受到其他力的作用,电势能的减小量都等于电场力做的功 答案: C3.如图所示,a、b 是电场线上的两点,将一点电荷 q 从 a 点移到 b 点,电场力做功 W,且知 a、b 间的距离为 d,以下说法中正确的是( )Aa、b 两点间的电势差为WqBa 点的电场强度为 EWqdCb 点的电场强度为 EWqdDa 点的电势为Wq解析: 由 WqU 和 U ,且 a 点的电势比 b 点的高,所以 A
4、 项正确;由于不知该电Wq场是否是匀强电场,电场力可能不 为恒力,所以 B 项错, C 项错;题中没有指明零电势点,所以 D 项错答案: A4.电场中有 A、B 两点,一个点电荷在 A 点的电势能为 1.2108 J,在 B 点的电势能为0.80108 J已知 A、B 两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0109 C,那么( )A该电荷为负电荷B该电荷为正电荷CA、B 两点的电势差 UAB4.0 VD把电荷从 A 移到 B,电场力做功为 W4.0 J解析: A 点的电势能大于 B 点的电势能,从 A 到 B 电场力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且 WABE pAE pB 1
5、.2108 J0.8010 8 J 0.40108 J,故 A 项正确而 D 项错误;U AB V4.0 V,所以 C 选项错误正确答案为 A.WABq 0.410 8 1.010 9答案: A5.右图为一匀强电场,某带电粒子从 A 点运动到 B 点,在这一运动过程中克服重力做的功为 3.0 J,电场力做的功为 2.0 J则下列说法正确的是( )A粒子带负电B粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 2.0 JC粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.0 JD粒子在 A 点的动能比在 B 点多 1.0 J解析: 带电粒子从 A 点运动到 B 点,电场力做功, 电场力竖直向上,粒子 带正电,故A
6、项错电场力做功 2.0 J,粒子电势能减少 2.0 J,机械能增加 2.0 J 故 B、C 都错合外力做功为1.0 J ,粒子动能减少 1.0 J,故 D 项正确答案: D6如图所示的匀强电场场强为 103 N/C,ab 平行于电场线,abcd 4 cm, acbd3 cm.则下述计算结果正确的是 ( )Aa、b 之间的电势差为 40 VBa、c 之间的电势差为 50 VC将 q510 3 C 的点电荷沿矩形路径 abdc 移动一周,电场力做功是 0.25 JD将 q510 3 C 的点电荷沿 abd 从 a 移动到 d,电场力做功是 0.25 J解析: 由 UEd 得 Uab40 V,故 A
7、 正确;a、c 在同一等势面上,U ac0,B 错;移动一周 W0,C 错;W adW ab 40(510 3 ) J0.2 J,故 D 错答案: A7静电场中,若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点若带电粒子在 a、b 两点的速率分别为 va、v b,不计重力,则带电粒子的比荷 q/m 为( )A. B.v2a v2bb a v2b v2ab aC. D.v2a v2b2b a v2b v2a2b a解析: 由电势差公式以及动能定理:WqU abq( a b) m(v v ),可得比荷 12 2b 2a qm.v2b v2a2a b答案: C8.如图所示,a、
8、b、c 是氢原子的核外电子绕核运动的 3 个可能轨道,取无穷远电子的电势能为零,电子在 a、b、c 三个轨道时对应的电势能分别为13.6 eV,3.4 eV,1.51 eV,由于某种因素(如加热或光照 )的影响,电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动,求:(1)a、b、c 三点的电势大小;(2)a、b 间,b、c 间电势差的大小解析: (1)由电势的定义得a 13.6 VEpaq 13.6 eV eb 3.4 VEpbq 3.4 eV ec 1.51 VEpcq 1.51 eV e(2)Uab a b(13.63.4) V10.2 VUbc b c(3.41.51) V1.89 V.答案:
9、 (1)13.6 V 3.4 V 1.51 V (2)10.2 V 1.89 V9.(2014遵义市湄潭中学高二上学期期中) 如图所示,在正的点电荷 Q 的电场中有 a、b两点,它们到点电荷 Q 的距离 r1b,Uab0,当把 负电荷从 a 点移到 b 点, WabqU abA,故 A 项错误 ;由 Ek ,r 不相等,所以 EAE B,B 项错误;由Qr2A 、B ,因 为 WA W B ,A ,即 q1q2,故 C 项正WA q1 WB q2 1q1 1q2确;由于克服电场力做功相等,且无 穷远处电势能为零,得 q1 在 A 点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能,故 D 项错误答案:
10、C13.如图所示,质量为 m,带电荷量为 q 的粒子,以初速度 v0 从 A 点竖直向上射入真空中沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中 B 点时,速率 vB2v 0,方向与电场的方向一致则:(1)小球沿竖直方向做什么运动?B 点的竖直高度 h 为多大?(2)A、B 两点间电势差为多大?解析: (1)粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有2ghv 20所以 hv202g(2)由 A 到 B 过程中,静电力做正功,重力做负功,使粒子的动能由 mv 变为 2mv ,则12 20 20根据动能定理得qUABmgh 2mv mv2012 20解得 UAB2mv20q答案: (1)匀减速直线运动 (2)v202g 2mv20q