（課堂設(shè)計(jì)）高中物理 1.5 電勢(shì)差每課一練 新人教版選修3-1

5電勢(shì)差基礎(chǔ)鞏固1．電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差U＝eq\f(W,q)的意義是 ()A．它是由兩點(diǎn)的位置決定的，與移動(dòng)的電荷的種類(lèi)和數(shù)量無(wú)關(guān)B．電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功成正比，與被移動(dòng)的電荷量成反比C．電勢(shì)差的大小等于移動(dòng)單位電荷時(shí)電場(chǎng)力所做的功D．電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沒(méi)有電荷移動(dòng)，則電勢(shì)差為零解析：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差由兩點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置決定，可以用U＝eq\f(W,q)來(lái)定義，但與移動(dòng)的電荷的種類(lèi)、數(shù)量以及是否移動(dòng)電荷均無(wú)關(guān)，所以A選項(xiàng)正確而B(niǎo)、D錯(cuò)誤；從物理意義上講，電勢(shì)差的大小等于移動(dòng)單位正電荷時(shí)電場(chǎng)力所做的功，C選項(xiàng)沒(méi)有說(shuō)明是正負(fù)電荷，故錯(cuò)誤．答案：A圖1－5－62．如圖1－5－6所示，a、b是電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，將一點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W，且知a、b間的距離為d，以下說(shuō)法中正確的是 ()圖1－5－6A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為eq\f(W,q)B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝eq\f(W,qd)C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝eq\f(W,qd)D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)為eq\f(W,q)解析：由W＝qU知U＝eq\f(W,q)，且a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，所以A項(xiàng)正確；由于不知該電場(chǎng)是否是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力可能不為恒力，所以B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)錯(cuò)，題中沒(méi)有指明零電勢(shì)點(diǎn)，所以D項(xiàng)錯(cuò)．答案：A3．靜電場(chǎng)中，若帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從電勢(shì)為φa的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至電勢(shì)為φb的b點(diǎn)．若帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速率分別為va、vb，不計(jì)重力，則帶電粒子的比荷q/m，為 ()A.eq\f(va2－vb2,φb－φa) B.eq\f(vb2－va2,φb－φa)C.eq\f(va2－vb2,2φb－φa) D.eq\f(vb2－va2,2φb－φa)解析：由電勢(shì)差公式以及動(dòng)能定理：Wab＝qUab＝q(φa－φb)＝eq\f(1,2)m(vb2－va2)，可得比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(vb2－va2,2φa－φb).答案：C4．一電子飛經(jīng)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)，電子在A點(diǎn)電勢(shì)能為4.8×10－17J，動(dòng)能為3.2×10－17J，電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為3.2×10－17J，如果電子只受電場(chǎng)力作用，則 ()A．電子在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為4.8×10－17JB．由A到B電場(chǎng)力做功為100eVC．電子在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為1.6×10－17JD．A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為100V解析：電子從A運(yùn)動(dòng)到B，只有電場(chǎng)力做功，故EpA＋EkA＝EpB＋EkB，故A正確．電子減少的電勢(shì)能ΔEp＝EpA－EpB＝1.6×10－17J＝100eV，故由A到B電場(chǎng)力做功為100eV，B正確，由于電子帶負(fù)電，故A、B之間的電勢(shì)差UAB＝－100V，故D錯(cuò)誤.答案：AB圖1－5－75．如圖1－5－7所示，實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)，且AB＝BC，電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢(shì)分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的是圖1－5－7()A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBC D．UAB＝UBC解析：本題考查靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)面的分布知識(shí)和規(guī)律．A、B、C三點(diǎn)處在一根電場(chǎng)線(xiàn)上，沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低，故φA＞φB＞φC，A正確；由電場(chǎng)線(xiàn)的密集程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為EC＞EB＞EA，B對(duì)；電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方電勢(shì)降低較快，故UBC＞UAB，C對(duì)D錯(cuò)．答案：ABC知能提升圖1－5－86．電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2×10－8J，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0.80×10－8J．已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上，如圖1－5－8所示，該點(diǎn)電荷的電荷量為1.0×10－9C，那么 ()圖1－5－8A．該電荷為負(fù)電荷B．該電荷為正電荷C．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB＝4.0VD．把電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為W＝4.0J解析：A點(diǎn)的電勢(shì)能大于B點(diǎn)的電勢(shì)能，從A到B電場(chǎng)力做正功，所以該電荷一定為負(fù)電荷，且WAB＝EpA－EpB＝(1.2×10－8－0.80×10－8)J＝0.40×10－8J，故A項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤；UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(0.4×10－8,－1.0×10－9)V＝－4.0V，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤，正確答案為A.答案：A7．如圖1－5－9所示，一簇電場(chǎng)線(xiàn)的分布關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則 ()圖1－5－9A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)低圖1－5－9B．O、M間的電勢(shì)差小于N、O間的電勢(shì)差C．一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D．將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功答案：ABD圖1－5－108．如圖1－5－10所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個(gè)帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，MN之間有一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，讓小球A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說(shuō)法正確的是()圖1－5－10A．小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)B．如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)C．如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域，只要電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，且到達(dá)P點(diǎn)速度大于等于eq\r(gR)D．如果小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域，電場(chǎng)力做的功為－mgR解析：小球帶正電，進(jìn)入電場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，如果小球達(dá)到N點(diǎn)還沒(méi)有減速到零，說(shuō)明小球穿過(guò)了MN區(qū)域，如果小球還沒(méi)有到N點(diǎn)就減速到零，說(shuō)明小球不能穿過(guò)MN區(qū)域，A項(xiàng)錯(cuò)．如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域，根據(jù)能量守恒定律，小球能回到出發(fā)點(diǎn)，且速度為零，B項(xiàng)對(duì)，C項(xiàng)錯(cuò)．如果小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做的功與重力做的總功之和等于動(dòng)能的變化，由于不知道小球在N點(diǎn)的速度是否為0，所以無(wú)法確定電場(chǎng)力做的功，D項(xiàng)錯(cuò).答案：B9．圖1－5－11所示是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知場(chǎng)強(qiáng)E＝2×102N/C，現(xiàn)讓一個(gè)帶電荷量q＝－4×10－8C的電荷沿電場(chǎng)方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，M、N間的距離x＝30cm.試求：圖1－5－11(1)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢(shì)能的變化．圖1－5－11(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．解析：(1)負(fù)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)時(shí)，所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故電場(chǎng)力做負(fù)功為WMN＝qEx＝－4×10－8×2×102×0.3J＝－2.4×10－6J.因電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加，增加的電勢(shì)能等于電荷克服電場(chǎng)力做的功，所以電荷電勢(shì)能增加了2.4×10－6J.(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN＝eq\f(WMN,q)＝eq\f(－2.4×10－6J,－4×10－8C)＝60V.答案：(1)電勢(shì)能增加了2.4×10－6J(2)60V圖1－5－1210．如圖1－5－12所示，Q為固定的正點(diǎn)電荷，A、B兩點(diǎn)在Q的正上方與Q相距分別為h和0.25h，將另一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱悖舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度大小為eq\f(3,4)g，試求：圖1－5－12(1)此電荷在B點(diǎn)處的加速度；(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和h表示)．解析：(1)這一電荷必為正電荷，設(shè)其電荷量為q，由牛頓第二定律，在A點(diǎn)時(shí)mg－eq\f(kQq,h2)