学年高中物理第一章静电场电势差课时检测区基础达标新人教版选修 doc

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1.5 电势差

课时检测区·基础达标

1.(多选)对于电场中任意两点间的电势差,下列说法中正确的是 (  )

A.电势差越大,在这两点间移动电荷时静电力做的功越多

B.两点间的电势差,数值上等于在这两点间移动单位正电荷时静电力做的功

C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关

D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关

【解析】选B、D。由WAB=qUAB可知,电场力做功与电荷量、电势差两个因素有关,选项A错误;由UAB=可知,当电荷量为单位正电荷时,电势差的数值等于静电力做的功,选项B正确;电势差由电场本身决定,与两点间移动的电荷无关,选项C错误,选项D正确。

2.光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一质量m=1 kg的带正电小物块由A点静止释放,并以此时为计时起点,并沿光滑水平面经过B、C两点,其运动过程的v-t图象如图乙所示,其中图线在B点位置时斜率最大,则根据图线可以确定 (  )

A.A、B两点间的位移大小

B.中垂线上B点电场强度的大小

C.B、C两点间的电势差

D.A、C两点间的电势能的变化大小

【解析】选D。物块从A运动到B,由图可读出A、B两点的速度,已知物块的质量,根据动能定理得:qUAB=m-m,只能求得qUAB,不能求AB间的位移大小,故A错误。根据v-t图象的斜率等于加速度,可以求出物块在B点的加速度,根据牛顿第二定律得:qE=ma,由于物块的电荷量q未知,所以不能求出B点的电场强度E,故B错误。由A项同理知,根据动能定理只能求得qUBC,由于电荷量q未知,所以不能求B、C两点间的电势差UBC,故C错误。根据能量守恒定律知,由物块的速度和质量能求出A、C两点间的动能的变化量,从而由能量守恒可求得电势能的变化,故D正确。故选D。

3.如图所示的电场中,已知A、B两点间的电势差UAB=-20 V。求:

(1)电荷量q=+5×10-9 C的点电荷Q由A点移动到B点,静电力所做的功是多少?

(2)若电荷量q=+5×10-9 C的点电荷Q在A点的电势能为

=5×10-8 J,B点的电势是多少?

【解析】(1)WAB=qUAB=5×10-9×(-20) J=-1×10-7 J。

(2)φA== V=10 V,

φB=φA-UAB=10 V-(-20) V=30 V。

答案:(1)-1×10-7 J (2)30 V

【补偿训练】

1.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是 (  )

A.A、B、C、D四个点的电场强度相同

B.O点电场强度等于零

C.将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零

D.将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大

【解析】选C。由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知,A、B、C、D四个点的电场强度不相同,O点电场强度不等于零,选项A、B错误;由于B、D两点等电势,将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零,选项C正确;由于A点电势高于C点,将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能减小,选项D错误。

2.(多选)如图,A、B为两等量异号点电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab=bc,则 (  )

A.a点与c点的电场强度不相同

B.a点与c点的电势相同

C.a、b间电势差与b、c间电势差相等

D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功

【解析】选C、D。A、B为两等量异号电荷,产生的电场关于AB连线的中垂线对称,则可知a点与c点的电场强度相同,故A错误;电场线方向从A到B,顺着电场线,电势降低,则a点电势高于c点的电势,故B错误;由于A、B产生的电场关于AB连线的中垂线左右对称,又ab=bc,根据U=Ed可分析得出a、b间电势差与b、c间电势差相等,故C正确;A、B连线的中垂线是一条等势线,点电荷q沿A、B连线的中垂线移动时,电场力不做功,故D正确。

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