高中物理1.4《电势和电势差》测试粤教版选修3-1

用心爱心专心1电势和电势差一、单项选择题1．(2009年高考北京卷)某静电场的电场线分布如图1－4－9所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则()A．EP＞EQ，φP＞φQB．EP＞EQ，φP＜φQC．EP＜EQ，φP＞φQD．EP＜EQ，φP＜φQ2．(2011年南京高二检测)一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间电势差Uab为()A．3.0×104VB．1.0×104VC．4.0×104VD．7.0×104V3．(2011年永泰高二检测)如图1－4－10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()A．W1＝W2＝W3＜0B．W1＞W2＝W3＞0C．W1＝W3＞W2＝0D．W3＞W1＝W2＝04．如图1－4－11所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2V，有一个带电荷量为q＝－1.0×108C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为()A．2.0×108JB．－2.0×108JC．1.60×107JD．－4.0×108J用心爱心专心25．如图1－4－12所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，则小球运动到c点时的动能为()A．5eVB．6eVC．7eVD．8eV6．(2009年高考广东卷)如图1－4－13所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是()A．两个物块的电势能逐渐减少B．物块受到的库仑力不做功C．两个物块的机械能守恒D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力7.如图1－4－14所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中水平向右的匀强电场中，粒子通过电场中的B点时，速率vB＝2v0，方向与电场的方向一致．则A、B两点间的电势差为()A.mv202qB.3mv20qC.2mv20qD.3mv202q二、双项选择题8．如图1－4－15所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，下列说法正确的是()A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做正功，电势能减小B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做负功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做负功，电势能增大D．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变用心爱心专心39．如图1－4－16所示，在点电荷的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，先把＋q的试探电荷依次放在三点上，然后把－q的试探电荷依次放在三点上，关于电荷的电势能的说法正确的是()A．放上＋q时，EpA＞EpB＞EpCB．放上＋q时，EpA＜EpB＜EpCC．放上－q时，EpA＜EpB＜EpCD．无论放＋q，还是－q，EpA＜EpB＜EpC10．电子在电场中只受电场力作用，由高电势处运动到低电势处，下列说法正确的是()A．电子动能一定越来越小B．电子的电势能一定越来越大C．电子的速度一定越来越大D．电子的电势能有可能越来越小三、非选择题11．在电场中把一个电荷量为－6×10－8C的点电荷从A点移动到B点，电场力做功为－3×10－5J，将此电荷从B移动到C点，电场力做功4.5×10－5J，求A、C两点间的电势差．12．如图1－4－17所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m，带电量为－q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为3gh，求：(1)小球从A到B的过程中电场力做的功；(2)AC两点间的电势差．用心爱心专心41.解析：选A.电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，EP＞EQ.沿电场线方向，电势降低，故φP＞φQ，A项正确．2.解析：选B.由动能定理可得：W＋qUab＝ΔEk代入数值解得：Uab＝1.0×104V.3.解析：选C.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．4.解析：选B.由WAB＝qUAB得WAB＝－1.0×108×2J＝－2.0×108J，故选项B正确．5.解析：选D.据动能定理得qUab＝Ekb－Eka＝2eV－20eV＝－18eVqUac＝Ekc－Eka故Ekc＝qUac＋Eka＝q×23Uab＋Eka＝－12eV＋20eV＝8eV，D正确．6.解析：选A.在库仑力作用下，电荷沿库仑力的方向运动，静电力做正功，电势能减少，A对，B错．整个运动过程，物块的机械能先增加后减少，C错．由题意分析可知，小物块先加速后减速，说明库仑力先是大于摩擦力，后又小于摩擦力．D错．7.解析：选C.设A到B的竖直高度为h，粒子在竖直方向上做匀减速直线运动：2gh＝v20，电场力做正功、重力做负功使粒子的动能由12mv20变为2mv20，则根据动能定理有qUAB－mgh＝2mv20－12mv20，由以上两式得，A、B两点间的电势差应为2mv20q.8.解析：选BD.把正电荷从M移到N，电场力做负功，电势能增加，A错，B对．把负电荷从M移到N，电场力做正功，电势能减少，C错．把正电荷从M点移到N点，又移回到M点，电荷的始末位置相同，电场力不做功，电势能不变，D对．9.解析：选AC.由电场线方向可知电势φA＞φB＞φC，又由电势能Ep＝qφ可知，放＋q时，EpA＞EpB＞EpC，放－q时，EpA＜EpB＜EpC，A、C对，B、D错．10.解析：选AB.电子只受电场力作用，由高电势处运动到低电势处的过程中电场力做负功，所以电子的电势能一定增大；由动能定理可知，电子的动能一定越来越小．11.解析：法一：电场力做功与路径无关，把电荷从A移动到C，电场力做功WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5J＋4.5×10－5J＝1.5×10－5J则A、C间的电势差UAC＝WACq＝1.5×10－5－6×10－8V＝－250V.法二：利用电场力的功和电势差的关系知：用心爱心专心5UAB＝WABq＝－3×105－6×10－8V＝500VUBC＝WBCq＝4.5×10－5－6×10－8V＝－750V则UAC＝UAB＋UBC＝500V－750V＝－250V.答案：－250V12.解析：(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B的过程中只有两个力做功：电场力做功W和重力做功mgh，由动能定理得：W＋mgh＝12mv2B，代入已知条件vB＝3gh得电场力做功W＝12m·3gh－mgh＝12mgh.(2)因为B、C在同一等势面上，所以φB＝φC，即UAC＝UAB，由W＝qU得UAB＝UAC＝Wq＝mgh2q，因为Q为正电荷，根据电场线的方向可以判断φAφB＝φC，所以AC两点间的电势差UAC＝－mgh2q.答案：见解析