高中物理人教版 (新课标)选修35 电势差课后练习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 电势差课后练习题，共7页。
[随堂基础巩固]
1.下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功
B.电势差是一个标量，但是有正值与负值之分
C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关
D.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA
解析：从电势差的定义可知A项错误；从电势差的特性可知电势差是标量，有正负之分，B项正确；从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点间的位置有关，C项正确；电势差可以反映出两点电势的高低，UAB＝－UBA，故D项错误。
答案：BC
2.在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差UBC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A.φA>φB>φC B.φAφB D.φC>φB>φA
解析：UAB＝75 V，φA－φB＝75 V，φA＝φB＋75 V；UBC＝－200 V，φB－φC＝－200 V，φC＝φB＋200 V；φC>φA>φB。
答案：C
3.如图1－5－5为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5 V，φc＝3 V，那么a、c连线的中点b的电势φb为( )
图 1－5－5
A.φb＝ 4 V B.φb>4 V
C.φbWbc，再根据U＝eq \f(W,q)可知Uab>Ubc，所以b点的电势应小于4 V，故本题选C。
答案：C
4.有一个带电荷量q＝－6×10－6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做3×10－3 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做1.2×10－3 J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高。
解析：负电荷从A移至B的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA>φB。
电势差UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(－3×10－3,－6×10－6) V＝500 V，
即φA－φB＝500 V①
负电荷从B移至C的过程，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φBW2 φ1>φ2
B.W10，可知Ucd>0，
故φ1>φ2>φ3，D正确。
答案：D
6.如图3所示，在处于O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点电场力做功为W1，以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2；由C点移到B点电场力做功为W3，则三次电场力做功的大小关系为( )
图 3
A.W1＝W2＝W3W2＝W3>0
C.W1＝W3>W2＝0 D.W3>W1＝W2＝0
解析：点电荷形成电场的等势面是以该电荷为中心的球面，由题意知，三点的电势关系，φA＝φC>φB，所以电势差UAB＝UCB>0，UAC＝0，而W1＝qUAB，W2＝qUAC，W3＝qUCB，所以W1＝W3>W2＝0，C项正确。
答案：C
7.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图4 图 4
所示，该点电荷的电荷量数值为1.0×10－9 C，那么( )
A.该电荷为负电荷
B.该电荷为正电荷
C.A、B两点的电势差大小为4.0 V
D.把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J
解析：由电荷在A、B两点的电势能可知，该电荷从A点移到B点电场力做功WAB＝EpA－EpB＝4×10－9 J，题中所给的只是点电荷的电荷量数值为1.0×10－9 C，但是没有明确该电荷的正、负，所以我们可以根据电势差的计算公式求出A、B两点的电势差大小为|UAB|＝eq \f(|WAB|,|q|)＝eq \f(4×10－9,1.0×10－9) V＝4.0 V，不过无法比较A、B两点电势的高低，因而只有C选项正确。
答案：C
8.如图5所示，平行直线为匀强电场中的一组电场线，有一个电荷量q＝2×10－2 C的正电荷仅受静电力的作用由A点沿曲线运动到B点，虚线①②是其可能运动的轨迹，已知这个运动过程中电荷的动能减少了2 J，设B点电势为零，则以下说法中正确的是( )
图 5
A.电场强度方向向左 B.电荷沿轨迹②运动
C.A点的电势为100 V D.电荷在A点的电势能为2 J
解析：带电粒子只受静电力作用，由于动能减少，静电力做负功，即WAB＝－2 J，由WAB＝qUAB，得UAB＝eq \f(WAB,q)＝eq \f(－2,2×10－2) V＝－100 V。即φA－φB＝－100 V，φA＝φB－100 V＝－100 V，C错误。
因为沿电场线电势降低，φA＜φB，电场强度方向向左，A正确。
带电粒子受到静电力向左，根据曲线运动的特点，合外力方向一定指向曲线内侧，电荷轨迹应为虚线①，B错误。
电荷在A点的电势能EpA＝qφA＝－2 J，D错。
答案：A
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9.(9分)(2011·上海高考)如图6所示，在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2(m1