2024_2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第五节电势差及其与电场强度的关系达标练含解析粤教版必修第三册.docxVIP

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第五节电势差及其与电场强度的关系

合格考达标练

1.如图是一个匀强电场的等势面示意图,每两个相邻的等势面相距2cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是()

A.竖直向下,E=100V/m

B.水平向左,E=100V/m

C.水平向左,E=200V/m

D.水平向右,E=200V/m

解析电场强度E==100V/m,电场强度的方向垂直于等势面指向电势着陆的方向,即水平向左,选项B正确.

答案B

2.假如在某电场中将电荷量为5.0×10-4C的正电荷,仅在静电力作用下由A点移到B点,静电力做功为2.0×10-3J,则()

A.该电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0×10-3J

B.该电荷在B点的电势能比在A点的电势能大2.0×10-3J

C.A、B两点间电势差为-4V

D.若在A、B两点间移动一个电荷量为1.0×10-4C的负电荷,电荷将克服静电力做4.0×10-4J的功

解析由A点移到B点,静电力做正功,动能增加,电势能削减,故A、B错误;A、B两点间电势差UAB==4V,故C错误;在A、B两点间移动一个电荷量为1.0×10-4C的负电荷,静电力做功W=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J,故D正确.

答案D

3.如图所示,在匀强电场中,以A点为坐标原点,AB方向为位移x的正方向,图中能正确反映电势φ随位移x改变的图像是()

解析在匀强电场中,沿随意一条直线电势匀称改变,沿AB方向的电势匀称降低,选项C正确.

答案C

4.如图所示,a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是φa=5V,φb=2V,φc=4V,则下列能表示该电场的电场强度方向的是()

解析在匀强电场中,沿同一方向电势匀称改变,将线段ab三等分,靠近a的等分点电势为4V,该等分点与c点的连线为一条等势线,作该等势线的垂线并指向b点的一侧,该线所指的方向就是电场强度的方向.

答案D

5.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J.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1.0×10-9C,那么()

A.该电荷为负电荷

B.该电荷为正电荷

C.A、B两点的电势差UAB=-2.0V

D.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0J

解析点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B电场力做正功,所以该电荷肯定为负电荷,且WAB=EpA-EpB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项正确,B、D项错误;UAB=V=-4.0V,所以C选项错误.

答案A

6.如图所示,三条曲线表示三条等势线,其电势φC=0,φA=φB=10V,φD=-30V,将电荷量为q=1.2×10-6C的正电荷在该电场中移动.

(1)把这个电荷从C移到D,电场力做功多少?

(2)把这个电荷从D移到B再移到A,电势能改变多少?

解析(1)UCD=φC-φD=30V

WCD=qUCD=1.2×10-6×30J=3.6×10-5J.

(2)UDA=φD-φA=-30V-10V=-40V

WDA=qUDA=1.2×10-6×(-40)J=-4.8×10-5J

所以电势能增加了4.8×10-5J.

答案(1)3.6×10-5J(2)增加了4.8×10-5J

等级考提升练

7.(多选)若在某电场中将5.0×10-8C的正电荷由A点移到B点,电场力做功6.0×10-3J,则()

A.A、B两点间的电势差是1.2×105V

B.A、B两点间的电势差是3.0×10-10V

C.若在A、B两点间由A至B移动2.5×10-8C的正电荷,则电场力做功3.0×10-3J

D.若在A、B两点间由A至B移动1.0×10-7C的正电荷,则电场力做功3.0×10-17J

解析由公式W=qU可得,电势差U=V=1.2×105V,选项A正确,选项B错误;若移动2.5×10-8C的正电荷,电场力做功W2=q2U=2.5×10-8×1.2×105J=3.0×10-3J,选项C正确;若移动1.0×10-7C的正电荷,电场力做功W3=q3U=1.0×10-7×1.2×105J=1.2×10-2J,选项D错误.

答案AC

8.如图所示为电子束焊接机,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是()

A.A、K之间的电场强度均为

B.B点电势大于C点电势

C.B点电场强度大于C点电场强度

D.电子由K到A的电势能削减了eU

解析