高中物理人教版1第一章靜電場第5節(jié)電勢差 全市獲獎(jiǎng)

第5節(jié)電勢差（滿分100分，60分鐘完成）班級_______姓名_______ 第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對的得6分，對而不全得3分。選錯(cuò)或不選的得0分。1．下列說法中，正確的是 （） A．電場強(qiáng)度和電勢差都是矢量 B．電勢為零的地方，電場強(qiáng)度也一定為零 C．某兩點(diǎn)的電勢差為零，把電荷從這兩點(diǎn)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，電場力做功一定為零 D．由公式可知，電場中某兩點(diǎn)間的電勢差與電場力做的功成正比，與電荷的電荷量成反比2．電荷q在電場中某兩點(diǎn)間移動時(shí)，電場力做功為W，由此可算出兩點(diǎn)間的電勢差為U，若讓電量為2q的電荷在這兩點(diǎn)間移動，則（） A．電場力做功仍為W B．電場力做功為2W C．該兩點(diǎn)間的電勢差仍為U D．這兩點(diǎn)間的電勢差變?yōu)?．關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是 （） A．UAB表示B點(diǎn)相對A點(diǎn)的電勢差，即UAB＝φB?φA B．UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB＝?UBA C．φA、φB都有可能有正負(fù)，所以電勢是矢量 D．零電勢點(diǎn)的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)4．如圖1所示，A、B、C為電場中同一電場線上的三點(diǎn)，設(shè)電荷在電場中只受電場力作用，則下列說法中正確的是 （）A．若在C點(diǎn)無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動，電勢能減少AB圖1CE B．若在C點(diǎn)無初速地釋放正電荷，則正電荷向AB圖1CE C．若在C點(diǎn)無初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動，電勢能增加 D．若在C點(diǎn)無初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動，電勢能減少5．對于靜電場，下列說法正確的是 （） A．電場強(qiáng)度處處為零的區(qū)域，電勢也一定處處為零 B．電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域，電勢也一定處處相同 C．只受電場力作用，正電荷一定由高電勢處向低電勢處移動 D．負(fù)電荷逆著電場線方向移動，電荷的電勢能一定減少6．關(guān)于UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正確的是 （） A．電場中的A、B兩點(diǎn)的電勢差和兩點(diǎn)間移動電荷的電量q成反比 B．在電場中A、B兩點(diǎn)移動不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比 C．UAB與q、WAB無關(guān)，甚至與是否移動電荷都沒有關(guān)系 D．WAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動的路徑無關(guān)7．直線CD是某電場中的一條電場線，若將一電子從A點(diǎn)處靜止釋放，電子沿電場線從A到B運(yùn)動過程中的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖2所示。則A、B兩點(diǎn)的電勢φA、φB的高低；場強(qiáng)EA、EB及電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能εA、εB的大小關(guān)系是 （）AB圖2CDvtOA．εA＞εBAB圖2CDvtO B．φA＞φB；EA＞EB C．εA＜εB；EA＜EB D．φA＜φB；EA＜EB8．如圖3所示，實(shí)線是一族未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域的運(yùn)動軌跡，a、b是其軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是 （）圖3ab A圖3ab B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C．可以比較帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度大小 D．可以比較帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢能的大小第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，每小題5分，共25分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。9．一條平直的電場線上有A、B、C三點(diǎn)，把m＝2×10－9kg，電荷量q＝－2×10－9C的粒子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做×10－7J的正功，再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功－4×10－7J，則UAB＝___________V，UCA＝___________10．一個(gè)帶正電的粒子，電荷量q＝－×10?9C，在靜電場中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)。在這個(gè)過程中，除電場力外，其它力做功×10?5J，粒子的動能增加了×10?5J。則在此過程中，電場力對粒子做功WAB為___________J，UAB為___________圖5＋－caOAB圖411．如圖4所示，在同一條電場線上有A、B兩點(diǎn)，已知將－q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，外力克服電場力做功，則電場線的方向是由點(diǎn)指向點(diǎn)的圖5＋－caOAB圖4-Q+Q-QB圖6A12．如圖5所示，在等量異種點(diǎn)電荷的電場中，將一個(gè)正的試探電荷由a點(diǎn)沿直線移到O點(diǎn)，再沿直線由-Q+Q-QB圖6A13．如圖6所示，在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上分別放置有＋Q、－Q、－Q三個(gè)點(diǎn)電荷，A為垂足，而B為三角形的中心。在由該三點(diǎn)電荷形成的電場中的A、B兩點(diǎn)相比較，點(diǎn)的電勢較高。三、計(jì)算題：本大題共2小題，計(jì)27分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14．（12分）電場中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的場強(qiáng)為E＝×103N/C，A、B兩點(diǎn)的電勢差為U＝×103V。有一電荷量q＝×10－8C的微粒，質(zhì)量m＝×10－12kg，在A點(diǎn)由靜止釋放，微粒在電場力作用下由A點(diǎn)移到 （1）帶電微粒在A點(diǎn)所受電場力多大？微粒被釋放的瞬間加速度多大？ （2）帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場力做了多少功？電勢能改變了多少？若電勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，則微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度多大？15．（15分）甲、乙兩點(diǎn)電荷相距L，設(shè)乙的質(zhì)量為m，在庫侖力的作用下，它們由靜止開始運(yùn)動。起初甲的加速度為a，乙的加速度為4a，經(jīng)過一段時(shí)間后，乙的加速度變?yōu)閍，速度為v， （1）此時(shí)兩電荷相距多遠(yuǎn)? （2）甲的速度為多大? （3）兩電荷的電勢能減少了多少?第5節(jié)電勢差參考答案一、選擇題：1．【答案】C【點(diǎn)撥】電場強(qiáng)度是矢量，電勢差是標(biāo)量，A錯(cuò)誤；電勢與電場強(qiáng)度沒有直接關(guān)系，B錯(cuò)誤；根據(jù)電勢差的定義式可知，C正確；電場中某兩點(diǎn)的電勢差由電場和兩點(diǎn)間的位置決定，跟電場力做的功沒有關(guān)系，D錯(cuò)誤。2．【答案】BC【點(diǎn)撥】電場中兩點(diǎn)間的電勢差由電場及電場中兩點(diǎn)的位置決定，與在這兩點(diǎn)間被移動電荷的電荷量及電性無關(guān)。而電場力做功則既與兩點(diǎn)間的電勢差有關(guān)，又與被移動電荷的電荷量有關(guān)，B、C正確。3．【答案】BD【點(diǎn)撥】UAB表示A點(diǎn)相對B點(diǎn)的電勢差，即UAB＝φA?φB，A錯(cuò)誤，B正確；電勢的正負(fù)不表示方向，只表示比零電勢點(diǎn)電勢的高低，C錯(cuò)誤，D正確。4．【答案】AD【點(diǎn)撥】若在C點(diǎn)無初速地釋放正電荷，正電荷受力向右，向B點(diǎn)運(yùn)動，電場力做正功，電勢能減少，A正確，B錯(cuò)誤；若無初速地釋放負(fù)電荷，負(fù)電荷受力向左，向A點(diǎn)運(yùn)動，電場力做正功，電勢能減少，C錯(cuò)誤，D正確。5．【答案】D【點(diǎn)撥】電場中某點(diǎn)電勢的值與零電勢點(diǎn)的選擇有關(guān)，是相對的，A錯(cuò)誤。在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)處處相等，但電勢并不是處處相等，B錯(cuò)；因不知正電荷的初始速度，如初速度方向是逆著電場線方向，則正電荷由低電勢處向高電勢處移動，C錯(cuò)誤；負(fù)電荷逆著電場線方向移動，電場力一定做正功，電荷電勢能一定減少，D正確。6．【答案】BC【點(diǎn)撥】電場中兩點(diǎn)間的電勢差由電場及場中兩點(diǎn)的位置決定，跟移動電荷的電荷量無關(guān)，A錯(cuò)誤，C正確；而電場力做功則既與兩點(diǎn)間的電勢差有關(guān)，又與被移動電荷的電量有關(guān)，跟電荷移動的路徑無關(guān)，B正確、D錯(cuò)誤。7．【答案】A【點(diǎn)撥】從圖象看出電子的加速度越來越小，表明受的電場力越來越小，則EA＞EB，而電子的速度越來越大，動能越來越大，電勢能越來越小，則εA＞εB，A正確。8．【答案】BCD【點(diǎn)撥】帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，它的軌跡是曲線，彎曲的一側(cè)即為受力方向，圖中的軌跡彎曲的方向是指向電場線密集的一側(cè)，則說明帶電粒子所受的電場力是指向場源電荷（即題中所說的點(diǎn)電荷），可以判斷帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向，B正確；帶電粒子離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢能越大（它們之間為引力），可以判斷帶電粒子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小，D正確；由能量守恒，可以判斷a點(diǎn)的速度比b點(diǎn)的速度大，C正確；由于不知道場源電荷的電性，故不能判斷帶電粒子所帶電荷的電性，A錯(cuò)誤。二、填空、實(shí)驗(yàn)題：9．【答案】－75；－125【點(diǎn)撥】直接根據(jù)電勢差的定義式計(jì)算。10．【答案】×10－5；－×104【點(diǎn)撥】質(zhì)點(diǎn)的動能增加×10－5J，其它力作的功為×10－5J，根據(jù)動能定理，電場力做功為W＝×10－5J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差＝－×104V。11．【答案】A；B；A【點(diǎn)撥】將－q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，外力克服電場力做功，電場力做負(fù)功，則電場線的方向是由A到B，沿電場線的方向電勢逐漸降低，則A點(diǎn)的電勢高。12．【答案】先減小后不變【點(diǎn)撥】根據(jù)電場線和等勢面的分布可知，將正試探電荷由a點(diǎn)沿直線移到O點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減?。辉傺刂本€由O點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程中，電荷沿等勢面運(yùn)動，電場力不作功，電勢能不變。故全過程電勢能先減小后不變。13．【答案】B【點(diǎn)撥】設(shè)想在B處放一單位正電荷，在三個(gè)場源電荷作用下，合力指向A，故原靜止在B處的單位正電荷必將由B向A運(yùn)動。靜止正電荷僅在電場力作用下，必定從高電勢處向低電勢處運(yùn)動，可知φB＞φA。三、計(jì)算題：14．【答案】（1）×10－5N；×107m/s2；（2）×10－5J，×10－5J，×【解析】（1）帶電微粒在A點(diǎn)所受電場力F＝qE＝×10－5N。微粒被釋放的瞬間加速度＝×107m/s2（2）帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功W＝qU＝×10－5J。電場力做多少功電勢能就改變多少，所以電勢能改變量的數(shù)值為Δε＝W＝×10－5J。根據(jù)題意電勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，設(shè)微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，根據(jù)功能關(guān)系有Δε＝解得：＝×103m/s15．【答案】（1）2L