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电场基础训练题4 电势差


电场基础训练题 4 电势差
[知能准备] 1.选择不同位置作为电势零点,电场中某点电势的数值会________ ,但电场中某两点间电势的差 值 却 ________ , 电 场 中 两 点 间 电 势 的 差 值 叫 做 ________ , 也 叫 ________ , 表 达 式 ____________________ . [同步导学] 1.电势差 例 1 在电场

中把一个电荷量 q=-6× 10
?6

C 的点电荷从 A 点移到 B 点,克服电场力做功 3× 10

?5

J,问

A、B 两点间的电势差是多少? 如将电荷 q 从电场中拿走,A、B 两点间的电势差又是多少?

2.电场力做的功 例 1 有一带电荷量 q=-3× 6C 的点电荷,从某电场中的 A 点移到 B 点,点电荷克服电场力做 6× 4J 10 10 的功,从 B 点移到 C 点,电场力对电荷做 9× 4J 的功,求 A、C 两点间的电势差并说明 A、C 两点哪 10 点的电势较高.
- - -

例 2 两带电小球,电荷量分别为+q 和-q,固定在一长度为 l 的绝缘杆两端,置于电场强度为 E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图 1—5—1 所示,若此杆绕经过 O 点垂直于 杆的轴转过 1800,则在此过 程中电场力做功为 A.0 [同步检测] 1.带正电荷的小球只受到电场力作用,把它从静止释放后,它在任意一段时间内 A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动
1

(

) D.πqE l

B.qE l

C.2qE l

(

)

2.如图 1-5-2 所示,B、C、D 三点都在以点电荷十 Q 为圆心的某同心圆弧上,将一 试探电荷从 A 点分别移到 B、C、D 各点时,电场力做功大小比较 A.WAB>WAC C.WAC=WAD 3.一电荷量为+2× 10
?8

(

)

B.WAD>WAB D.WAB=WAC C 的点电荷在外力作用下,从静电场中的 a 点运动到 b 点,在
?8

这个过程中电场力对点电荷做功为 8× 10 ( ) A.可以判定 ? a- ? b=400 V C. ? a- ? b 可能等于零

J,若 a 点电势为 ? a,b 点电势为 ? b,则下列结论中正确的是

B.可以判定 ? a- ? b=-400 V D.不能判断 ? a- ? b 的值

4.电场中有 A、B 两点,把某点电荷 q 从 A 点移到 B 点的过程中,电场力对该电荷做了负功,则 下列说法正确的是 A.该电荷是正电荷,则电势能减少 C.该电荷是负电荷,则电势能增加 D.电荷的电势能增加,但不能判定是正电荷还是负电荷 5.如图 1-5-3 所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相 等.一正电荷在 ? 2 上时,具有动能 20 J,它运动到等势线 ? 1 上时,速度为零,令 ? 2=0, 那么该电荷的电势能为 4J 时其动能大小为 A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J ( ) ( B.该电荷是正电荷,则电势能增加 )

6.如图 1—5—4 所示,在正点电荷 Q 形成的电场中,已知 a、b 两点在同一等势面上, 甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为 acb 和 adb 曲线,两个粒子经过 a 点时具有相同的动 能.由此可以判断 ( )

A.甲粒子经过 c 点时与乙粒子经过 d 点时具有相同的动能 B.甲、乙两粒子带异号电荷 C.若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过 c 点时的电势能小于乙粒子经过 d 点时的电势能 D.两粒子经过 b 点时具有相同的动能 7.如图 1—5-5 所示的电场中,将 2C 的正电荷分别由 A、C 两点移动 到 B 点时,电场力所做的功分别是 30 J、-6 J,如果取 B 点为零电势点, A、C 两点的电势分别是 ? A=____________ V, ? C=______________ V, AC 间的电势差 UAC=____________________ V.
2

8.在电场中把电荷量为 2.0× 10

?9

C 的正电荷从 A 点移到 B 点,静电力做功为-1. 5× 10
?7

?7

J,再把电

荷从 B 点移到 C 点,静电力做功为 4.0× 10

J.

(1) A、B、C 三点中哪点的电势最高? 哪点的电势最低? (2) A、B 间,B、C 间,A、C 间的电势差各是多大? (3) 把-1.5× 10
?9

C 的电荷从 A 点移到 C 点,静电力做多少功?

9.如图 1—5—6 所示,匀强电场的场强 E=1.2× 10 N/C,方向水平向右,一点电荷 q=4× -8C 沿 10
2

半径为 R=20 cm 的圆周,从 A 点移动到 B 点,已知∠AOB=90° ,求: (1)这一过程电场力做多少功? 是正功还是负功? (2)A、B 两点间的电势差 UAB 为多大?

[综合评价]
1.对于电场中 A、B 两点,下列说法正确的是 ( )

A.电势差的定义式 UAB=WAB/q,说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成正比,与移动电 荷的电荷量 q 成反比 B.A、B 两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功 C.将 l C 电荷从 A 点移到 B 点,电场力做 1 J 的功,这两点间的电势差为 1 V D.电荷由 A 点移到 B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再 等于电场力所做的功 2.(2005 年上海高考)在场强大小为 E 的匀强电场中,一质量为 m,带电荷量为+q 的物体以某一初 速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为 0.8qE/m,物体运动 s 距离时速度变为零,则 ( )
3

A.物体克服电场力做功 qEs B.物体的电势能减少了 0.8qEs C.物体的电势能增加了 qEs D.物体的动能减少了 0.8qEs 3. 如图 1-5-7 所示, 在粗糙水平面上固定一点电荷 Q, M 点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块, 在 小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止,则从 M 点运动到 N 点的过程中( A.小物块所受电场力逐渐减小 B.小物块具有的电势能逐渐减小 C.M 点的电势一定高于 N 点的电势 D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 4.电场中某一电场线为一直线,线上有 A、B、C 三个点,把电荷 q1=10 场力做了 10
?7 ?8



图 1-5-7

C 从 B 点移到 A 点时电

J 的功;电荷 q2=-10

?8

C,在 B 点的电势能比在 C 点时大 10

?7

J ,那么:

(1) 比较 A、B、C 三点的电势高低,由高到低的排序是___________ ; (2) A、C 两点间的电势差是__________________ V; (3) 若设 B 点的电势为零,电荷 q2 在 A 点的电势能是____________ J. 5.在电场中有 A、B 两点,它们的电势分别为 ? A=-100V, ? B=200 V,把电荷量 q=-2.0× 10 的电荷从 A 点移动到 B 点,是电场力做功还是克服电场力做功? 做了多少功?
?7

C

6.如图 1—5—8 所示,将一质量为 m,电荷量为+g 的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通 过 O 点的固定轴转动,杆长为 L,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为 E 的匀强电场中,电场方向 如图所示,将杆拉至水平位置 OA,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置 OB 时小球的动能及小 球电势能的变化.

图 1-5-8
4


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