内容正文:
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作业本
第2章 电势能与电势差
第3节
电势差与电场强度的关系
《顶尖课课练·物理(必修 第三册)(鲁科版)》配套课件
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(限时20分钟)
1.对于电场中、 两点,下列说法正确的是( )
B
A. 电势差的定义式,说明两点间的电势差 与静电力做功
成正比,与移动电荷的电荷量 成反比
B. 、两点间的电势差与移动电荷的电荷量 无关
C. 把负电荷从点移到点静电力做正功,则有
D. 电场中、两点间的电势差等于把正电荷从点移动到 点时
静电力做的功
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解析 电场中两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另
一点时静电力所做的功,仅由电场及两点的位置决定,与移动电荷的电
荷量及做功的多少无关,把负电荷从点移到 点电场力做正功,由公
式可知, ,故只有选项B正确。
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2.如图所示,、是电场线上的两点,将一点电荷从点移到 点,静
电力做功,且已知、间的距离为 ,以下说法中正确的是( )
A
A. 、两点间的电势差为 B. 点的电场强度为
C. 点的电场强度为 D. 点的电势为
解析 由知、两点间的电势差 ,所以A项正确;由于不
知该电场是否是匀强电场,静电力可能不为恒力,所以B、C项错误;
题中没有指明零电势点,所以D项错误。
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3.在电场中将一带电荷量的负电荷从点移至 点时,
要克服电场力做功;将该电荷从点移至 点,要克服电场力
做功。则、 间的电势差大小为( )
A
A. B. C. D.
解析 电荷由移到 ,电场力做功为
,
。
所以、间的电势差大小为 。
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4.(多选)关于匀强电场中的场强和电势差的关系,下列说法正确的是
( )
BC
A. 任意两点间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积
B. 沿电场线方向,相同距离上电势降落必相等
C. 电势降低最快的方向必是场强方向
D. 在相同距离的两点上,电势差大的,其场强也大
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解析 中的为、 两点沿电场线方向的距离,选项A错误;由
可知沿电场线方向,电势降低最快,且相同距离上电势降落必相
等,选项B、C正确;在相同距离上的两点,电势差大,场强不一定大,
若两点沿电场线方向距离相同,电势差大的其场强必定大,选项D错误。
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5.(多选)如图所示,一电场的电场线分布关于 轴(沿竖直方向)对
称,、、是轴上的三个点,且。点在 轴右侧,
。则下列说法正确的是( )
AD
A. 点的电势比 点的电势高
B. 将负点电荷由点移动到 点,静电力做正功
C. 、两点间的电势差大于、 两点间的电
势差
D. 、两点间的电势差小于、 两点间的电
势差
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解析 根据电场线和等势面的关系,可以判断点的电势比 点的电势高,
A正确;将负点电荷由点移到 点,静电力做负功,B错误;根据
进行定性分析可知 ,C错误,D正确。
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6.(多选)如图所示,在点由静止释放一个质量为、电荷量为 的带
电粒子,粒子到达点时速度恰好为零,设、 所在的电场线竖直向
下,、间的高度差为 ,则( )
ABC
A. 带电粒子带负电
B. 、两点间的电势差
C. 点场强大于 点场强
D. 点场强大于 点场强
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解析 带电粒子由到的过程中,重力做正功,而粒子运动到 点时
速度为零,动能没有增大,说明静电力做负功,根据动能定理有
,解得、两点间电势差为 ,故B正确;因
为点电势高于点电势,故 ,而静电力做负功,所以粒子带
负电,选项A正确;带电粒子由运动到 过程中,在重力和静电力的共
同作用下,先加速运动后减速运动,因此重力为恒力,所以静电力为变
力,且静电力先小于重力后大于重力,由此可见点场强大于 点场强,
选项C正确,D错误。
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7.如图所示,、、、是匀强电场中的四个点,是 的中点,
、、构成一个直角三角形,长为 ,电场线与三角形所在的平
面平行,已知、、 ,由此可以判断
( )
D
A. 场强的方向由指向
B. 场强的方向垂直 连线斜向上
C. 场强的大小为
D. 场强的大小为
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解析 由题意知,,,则连线的中点 的电
势为,则, 为一条等势线,根据
电场线与等势线垂直,可知场强的方向垂直于 连线斜向下,如图所
示,A、B项错误;场强的大小
,C错误,D正确。
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8.如图所示的匀强电场中,有、、 三点,
,,其中沿电场方向, 和
电场方向成 角,一电子(其电荷量大小为
)从移到 电场力做功为
。
(1)求匀强电场的场强大小及方向;
答案 见解析
解析 电子从点移到 点电场力做正功,可知电场力方向向右,则电场
强度方向向左,由 ,
,得 。
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(2)求电子从移到 ,电场力对它做的功;
答案 见解析
解析 电子从点移到 点,电场力做功
。
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(3)设,求电子在 点的电势能;
答案 见解析
解析 电子从点移到 点,电场力做功
。
电子电势能减少 。
设,则电子在点的电势能为 。
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(4)求、 两点的电势差。
答案 见解析
解析 、两点的电势差 。
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9.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷 为圆心的某圆
交于、两点,质量为、电荷量为的有孔小球从杆上 点无初速
度下滑,已知,,小球滑到点时的速度大小为 ,求:
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(1)小球由到 的过程中电场力做的功;
答案
解析 因为杆是光滑的,所以小球从到 的过程中只有
电场力做功和重力做功 ,
由动能定理得
,
代入已知条件 得电场力做的功为
。
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(2)、 两点的电势差。
答案
解析 、在同一条等势线上,可知,即 ,
由得 。
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