内容正文:
课时作业(6) 电势 电势差
[对应学生用书P125]
1.如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其产生的电场中的两点,若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势,则( )
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2
A [由正电荷周围电场线的特点可知E1>E2,沿电场线方向电势逐渐降低,可知φ1>φ2,A正确.]
2.(多选)如图所示,a、b、c、d为一族与水平面平行的等势面,且Uab=Ubc=Ucd<0,一质量为m的带电油滴沿图中的曲线由A向B运动,下列说法正确的是( )
A.油滴一定带负电
B.油滴做匀变速曲线运动
C.从A点运动到B点,油滴的电势能增加
D.从A到B的运动过程中,油滴重力势能的改变量等于电势能的改变量
AB [由题图和Uab=Ubc=Ucd<0可知电场E为匀强电场,且方向竖直向下,根据运动轨迹偏转方向可判断油滴带负电,故A、B正确.从A点运动到B点,电场力做正功,油滴的电势能减小,故C错误;根据动能定理可知,油滴重力势能的改变量等于电势能的改变量和动能的改变量,故D错误.]
3.(多选)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.下列说法正确的是( )
A.M点的电势一定高于N点电势
B.M点的场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
AC [沿电场线方向,电势降低,所以M点电势一定高于N点电势,A正确.电场线的疏密程度表示电场的强弱,由题图可知,M点场强一定小于N点场强,B错误.若把正电荷由M点移到N点,电场力做正功,电荷的电势能减小,所以EpM>EpN,C正确.电子在电场中受电场力的方向沿N指向M,电子从M点移动到N点,电场力做负功,D错误.]
4.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是( )
A.图甲:与点电荷等距的a、b两点
B.图乙:两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.图丙:点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点
D.图丁:匀强电场中的a、b两点
B [图甲中的a、b两点电势相同,场强的大小也相同,但是场强的方向不同,故A错误.图乙中的a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向都是水平向左,故B正确.图丙中的a、b两点电势相等,场强的方向垂直于平板,但是大小不同,故C错误.图丁中的匀强电场中的a、b两点,a点的电势低于b点的电势,两点的场强大小和方向均相同,故D错误.]
5.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,电场力做功W,且知a、b间的距离为d,下列说法正确的是( )
A.a、b两点间的电势差为
B.a点的电场强度为E=
C.b点的电场强度为E=
D.a点的电势为
A [由题图知a点的电势比b点的高,由U=可知A正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,所以B错误,C错误;题中没有指明零电势点,所以D错误.]
6.(多选)如图所示,在-Q形成的电场中,有a、b、c三点,它们到点电荷的距离为ra<rb<rc,且Uab=Ubc,则( )
A.a点的电势高于c点的电势
B.a点场强比c点场强大
C.同一负电荷放在c点比放在a点的电势能大
D.同一负电荷由a点移到b点与由b点移到c点电场力做功相同
BD [由负点电荷电场线和等势面的分布知A错误,B正确;因φc>φa,同一负电荷在电势低处电势能大,C错误;因Uab=Ubc,据W=qU知Wab=Wbc,D正确.]
7.一个带正电的质点所带电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点,在这一过程中,除电场力外,其他力做的功是6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差Uab为( )
A.1×104 V B.3×104 V
C.4×104 V D.7×104 V
A [以带正电的质点为研究对象,根据动能定理有
Wab+W其他=ΔEk①
又Wab=qUab②
由①②两式解得
Uab== V=1.0×104 V,故A正确.]
8.把带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从无穷远处移到电场中的A点,要克服电场力做功8×10-6 J,若把该电荷从无穷远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2×10-6 J,取无穷远处的电势为零.
(1)求A点的电势.
(2)求A、B两点的电势差.
(3)若把2×10-5 C的负电荷由A点移动到B点,求电场力做的功.
解析 (1)无穷远处的电势能为零,克服电场力做功,电势能增加,则EpA=8×10-6J,