内容正文:
10.2 电势差 分题型同步练习
概念和定义式 1
电势与电势差关系 2
静电力做功与电势差关系 3
等势面 5
概念和定义式
1.电场中两点间电势差的意义是
A.它是由两点的位置决定的,与移动的电荷的种类和数量无关
B.电势差与电场力做功成正比,与被移动的电荷量成反比
C.电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功
D.电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零
【答案】A
【解析】电场中两点间的电势差由两点在电场中的位置决定,可以用来定义,但与移动的电荷的种类、数量以及是否移动电荷无关,所以A正确,BD错误;从物理意义上讲,电势差的大小等于移动单位正电荷时电场力所做的功,C选项没有说明是正负电荷,故C错误。
2.(多选)关于电势差和电场力作功的说法中,正确的是 ( )
A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定
C.电势差是矢量,电场力作的功是标量
D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零
【答案】BD
【解析】电势差是反映电场本身的性质的物理量,由电场本身决定,与所移动的电荷无关,故A错误;根据电场力做功W=qU,可知在两点间移动电荷电场力做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定,故B正确;电势差有正负,但是正负不表示方向,表示相对大小,是标量,电场力做功是标量.故C错误;在匀强电场中,与电场线垂直的面是等势面,所以在与电场线垂直方向上任意两点间电势差为零.故D正确。
3.(多选)对于电场中任意两点间电势差,下列说法中正确的是 ( )
A.电场中两点电势越大,则电势差越大
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电场力做的功
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
【答案】BD
【解析】根据UAB=φA-φB可知,电势越大,两点电势差不一定越大,选项A错误;根据可知,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电场力做的功,选项B正确;两点间的电势差只与电场本身有关,与在这两点间移动的电荷无关,选项D正确,C错误;故选BD。
电势与电势差关系
4.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关
B.电势差是一个标量,但是有正值和负值之分
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,不随零电势点的不同而改变,所以UAB=UBA
【答案】BC
【解析】两点间的电势差等于电势之差,由电场中两点的位置决定,与零电势点的选取无关,而电势是相对的,与零电势点的选取有关,故A错误;电势差是标量,正负表示大小,故B正确;电场力做功跟移动电荷的路径无关,由公式知电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关,故C正确;A、B两点的电势差是恒定的,但是电势有高低之分,故电势差有正负之分,即,故D错误。
静电力做功与电势差关系
5.(多选)如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是
A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;
B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示;
C.B点电势为零;
D.B点电势为-20 V
【答案】AC
【解析】由题,带正电的微粒仅受电场力的作用,从A点运动到B点时动能减少了10-5J,说明电场力做负功,则知电场力方向水平向左,根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧,故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示.故A正确,B错误,根据动能定理得:qUAB=△Ek,得又UAB=φA-φB,φA=-10V,则φB=0.故C正确,D错误。
6.把电荷量q=5×10-5 C的点电荷从电场中的a点移到b点,电场力做功为3×10-2 J,则a、b两点间的电势差和减少的电势能为( )
A.6×102 V,3×10-2 J B.6×102 V,-3×10-2 J
C.-6×102 V,3×10-2 J D.-6×102 V,-3×10-2 J
【答案】 A
【解析】a、b两点的电势差由于电场力对电荷做正功,所以该点的电势能减少。
7.如果把电荷量的电荷从电场中B点移到电场中的A点,需要克服静电力做功,求:
(1)求;
(2)假设A点电势为零,则一个电荷的电荷在B点的电势能为多大。
【答案】(1)240V;(2)
【解析】(1)依题意得;得所以
(2)电荷q2从A点运动到B点电场力做的功;又;所以,代入数据得
8.有一个带电量q=-3.0×10-6C的点电荷,从电场中的A