1、2021年高中物理 第十章 靜電場中的能量 2 電勢差練習新人教版必修32021年高中物理 第十章 靜電場中的能量 2 電勢差練習新人教版必修3年級：姓名：- 5 -電勢差【基礎鞏固】1.(多選)下列關于電勢差和靜電力做功的說法正確的是()a.電勢差的大小由靜電力在兩點間移動電荷做的功和電荷的電荷量決定b.靜電力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電荷量決定c.電勢差是矢量,靜電力做的功是標量d.在勻強電場中與電場線垂直的方向上任意兩點的電勢差為0答案:bd2.在電場中a、b兩點間電勢差為uab=75 v,b、c兩點間電勢差ubc=-200 v,則a、b、c三點的電勢高低關系為

2、()a.abc b.acab d.cba答案:c3.(多選)如圖所示,電場中有a、b兩點,則下列說法正確的是()a.電勢ab,電場強度eaebb.電勢ab,電場強度eaepb答案:bc4.如圖所示,mn是電場中某一條電場線上的兩點,若負電荷由m移到n時,電荷克服靜電力做功,下列說法不正確的是()a.m點和n點之間一定有電勢差b.m點的電場強度一定大于n點的電場強度c.電場線的方向從m指向nd.m點的電勢大于n點的電勢答案:b5.如圖所示,實線表示某電場的電場線,虛線表示等勢線,a、b、c是電場中的三點.下列關于電場強度e和電勢的大小關系正確的是()a.eaea c.ac d.ba解析:電場線的

3、疏密程度反映電場強度的大小,a處電場線最密,電場強度最大,則有eaeb,eaec,選項a、b錯誤.沿電場線方向電勢越來越低,則知ba,因b=c,故ca,選項c錯誤,選項d正確.答案:d6.下圖為某靜電場等勢面的分布示意圖,電荷量為1.610-9 c的正電荷從a經b、c到達d點,則從a到d靜電力對電荷做的功為()a.4.810-8 j b.-4.810-8 j c.8.010-8 j d.-8.010-8 j解析:a與d之間的電勢差為uad=-40 v-(-10 v)=-30 v.w=quad=-4.810-8 j,故選項a、c、d錯誤,選項b正確.答案:b【拓展提高】7.一個帶正電的質點,所帶

4、電荷量q=3.010-9 c,在靜電場中由a點移到b點,在這個過程中,除靜電力做功外,質點克服其他力做功6.010-5 j,其動能增加了3.010-5 j,則a、b兩點間電勢差uab為()a.1.0104 v b.2.0104 v c.3.0104 v d.-3.0104 v答案:c8.(多選)空間存在勻強電場,有一電荷量為q(q0)、質量為m的粒子從o點以速率v0射入電場,運動到a點時速率為2v0.現有另一電荷量為-q、質量為m的粒子以速率2v0仍從o點射入該電場,運動到b點時速率為3v0.若忽略重力的影響,則()a.在o、a、b三點中,b點電勢最高b.在o、a、b三點中,a點電勢最高c.o

5、、a間的電勢差比b、o間的電勢差大d.o、a間的電勢差比b、o間的電勢差小解析:由動能定理可得quoa=12m(2v0)2-12mv02,(-q)uob=12m(3v0)2-12m(2v0)2,可解得uoa=3mv022q,uob=-5mv022q,可見b、o間的電勢差比o、a間的電勢差大,在o、a、b三點中,b點電勢最高,選項a、d正確.答案:ad9.如圖所示,虛線是某點電荷電場中的三個等勢面,實線表示一個正電荷的運動軌跡,在正電荷從a運動到b、再運動到c的過程中,下列說法正確的是(不計重力)()a.a點電勢高于b點電勢b.靜電力先做負功,后做正功,總功為0c.電勢能先減小后增大d.動能先增

6、大后減小解析:從運動軌跡分析,正電荷受到的是斥力,所以場源電荷為正電荷,電場線方向遠離場源電荷,所以b點電勢高.當正電荷靠近場源電荷時,靜電力做負功,電勢能增大,動能減小;當正電荷遠離場源電荷時,靜電力做正功,電勢能減小,動能增大.因為a、c在同一個等勢面上,所以電荷在這兩點的電勢能相等,所以由a到c靜電力做的總功為0.答案:b【挑戰創新】10.如圖所示,在豎直平面內,光滑絕緣直桿ac與半徑為r的圓周交于b、c兩點,在圓心處有一固定的正點電荷,b為ac的中點,c點位于圓周的最低點.現有一質量為m、電荷量為q的套在桿上的帶負電小球從a點由靜止開始沿桿下滑.已知重力加速度為g,a點距過c點的水平面的豎直高度為3r,小球滑到b點時的速度大小為2gr.(1)求小球滑至c點時速度的大小;(2)求a、b兩點的電勢差uab;(3)以c點為零電勢點,試確定a點的電勢.解析:(1)從bc,只有重力做功,由動能定理得32rmg=12mvc2-12mvb2,解得vc=7gr.(2)從ab,由動能定理得32rmg-