2024_2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量2电势差课时检测含解析新人教版必修3.docVIP

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电势差

(25分钟60分)

一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)

1.下列说法正确的是 ()

A.电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压

B.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关

C.UAB表示B点与A点之间的电势差,即UAB=φB-φA

D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而变更,所以UAB=UBA

【解析】选A。依据电势差的概念可知,电场中两点间电势的差值叫作电势差,又叫电压,选项A正确;电势是相对的,是相对于零电势点而言的,而电势差是肯定的,选项B错误;UAB=φA-φB=-UBA,选项C、D错误。

2.对于静电场,下列说法正确的是 ()

A.电场强度到处为零的区域,电势也肯定到处为零

B.电场强度到处相同的区域,电势也肯定到处相同

C.只受电场力作用,正电荷肯定由高电势处向低电势处移动

D.负电荷逆着电场线方向移动,电荷的电势能肯定削减

【解析】选D。电场中某点电势的值与零电势点的选择有关,是相对的,故A错误。在匀强电场中,电场强度到处相等,但电势并不是到处相等,故B错误;因不知正电荷的初始速度,若初速度方向是逆着电场线方向,则正电荷由低电势处向高电势处移动,故C错误;负电荷逆着电场线方向移动,电场力肯定做正功,电荷电势能肯定削减,故D正确。

3.关于UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是()

A.电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比

B.在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电量q成正比

C.UAB与q、WAB有关,且与WAB成正比

D.WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关

【解析】选B。电场中两点间的电势差由电场及场中两点的位置确定,跟移动电荷的电荷量无关,故A、C错误;而电场力做功表达式为:W=qU,可知电场力做功既与两点间的电势差有关,又与被移动电荷的电量有关,跟电荷移动的路径无关,故B正确、D错误。

4.直线CD是某电场中的一条电场线,若将一电子从A点处静止释放,电子沿电场线从A到B运动过程中的速度随时间变更的图线如图所示。则A、B两点的电势φA、φB的凹凸、场强EA、EB及电子在A、B两点的电势能εA、εB的大小关系是

()

A.εAεB;EAEB B.φAφB;EAEB

C.εAεB;EAEB D.φAφB;EAEB

【解析】选A。由v-t图象中图线的斜率表示加速度,从图象看出电子的加速度越来越小,由牛顿其次定律:F=qE=ma,可知电场力越来越小,则EAEB,而电子的速度越来越大,动能越来越大,电势能越来越小,电子从低电势到高电势,则εAεB,φBφA,故A正确,B、C、D错误。

5.在某电场中,A、B两点间的电势差UAB=60V,B、C两点间的电势差UBC=-50V,则A、B、C三点电势凹凸关系是 ()

A.φAφBφC B.φAφCφB

C.φAφCφB D.φCφBφA

【解析】选C。由于UAB=φA-φB=60V,故φAφB;UBC=φB-φC=-50V,故φCφB;由于UAC=UAB+UBC=10V,故φAφC。综上分析φAφCφB,故C正确。

6.如图所示,MN是由一个正点电荷Q产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子+q飞入电场后,在电场力的作用下沿一条曲线运动,先后通过a、b两点,不计粒子的重力,则 ()

A.粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

B.a点电势φa小于b点电势φb

C.粒子在a点的动能Eka小于在b点的动能Ekb

D.粒子在a点的电势能Epa小于在b点的电势能Epb

【解析】选C。由图可知粒子受力应向左,因粒子带正电,故电场线的方向应向左,故正点电荷Q应在N一侧,故a点的场强大于b点的场强,故粒子在a点的电场力大于b点电场力,故在a点的加速度大于在b点的加速度,故A错误;沿电场线的方向电势降低,故a点的电势大于b点的电势,故B错误;粒子由a到b过程中,电场力做正功,故动能增大,故a点的动能小于b点的动能,故C正确;电场力做正功,故电势能减小,故在a点的电势能Epa大于在b点的电势能Epb,故D错误。

二、非选择题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

7.(10分)电场中有A、B两点,A点的场强为E=4.0×103N/C,A、B两点的电势差为U=3.0×103V。有一电荷量q=1.2×10-8C的微粒,质量m=2.0×10-12kg,在A点由静止释放,微粒在电场力作用下由A点移到B

(1)带电微粒在A点所受电场力多大?微粒被释放的瞬间加速度多大?

(2)带电微粒从A点移到B点时,电场力做了多少功?若电场力做的功全部转化为动能,则微粒到达B点时速度多大?