2022年高中物理 每日一题之快乐暑假 第05天 电势差（含解析）新人教版选修1

2022年高中物理 每日一题之快乐暑假 第05天 电势差（含解析）新人教版选修1考纲要求：难易程度：一个带正电的质点，电荷量q=2.0109 C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0105 J，质点的动能增加了8.0105 J，则a、b两点间电势差Uab为A3.0104 V B1.0104 V C4.0104 V D7.0104 V【参考答案】D【名师点睛】质点在静电场中由A点移到B点的过程中，电场力和其他外力对质点做功，引起质点动能的变化。电场力做功为Wab=qUab，然后根据动能定理求解a、b两点间的电势差Uab。对于研究质点动能变化的问题，要首先考虑能否运用动能定理。【知识补给】电势差1电势差电荷q在电场中A、B两点间移动时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值，叫做A、B间的电势差，也叫电压。公式：，单位：伏（V）。2电势差与电势的关系：UAB=AB，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有UAB=UBA。3电势差UAB由电场中A、B两点的位置决定，与移动的电荷q、电场力做的功WAB无关，与零电势点的选取也无关。4电场力做功与电场中的功能关系（1）求电场力做功的几种方法由公式W=Flcos 计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W=Eqlcos 。由WAB=qUAB计算，此公式适用于任何电场。由电势能的变化计算：WAB=EpAEpB。由动能定理计算：W电场力+W其他力=Ek。（2）电场中的功能关系若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。关于电势差和电场力做功的说法中，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荷量决定B电场力在两点间移动电荷做功多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C电势差是矢量，电场力做的功是标量D在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差不一定为零对于电场中A、B两点，下列说法正确的是A电势差的定义式UAB=，说明两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比BA、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点静电力所做的功C将1 C电荷从A点移到B点，静电力做1 J的功，这两点间的电势差为1 VD电荷由A点移到B点的过程中，除受静电力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功如图所示，质量为m，带电荷量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为A B C D空间存在匀强电场，有一电荷量为q（q0），质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量为q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则A在O、A、B三点中，B点电势最高 B在O、A、B三点中，A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大 DOA间的电势差比BO间的电势差小把带电荷量2108 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8106 J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2106 J，取无限远处电势为零。求：（1）A、B两点的电势差。（2）若把2105 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功。【参考答案】B 电势差是反映电场本身的性质的物理量，由是电场本身决定，与所移动的电荷无关，故A错误；根据电势差的定义式得，电场力做功，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荷量决定，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，与电场线垂直方向就是等势面方向，根据在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，可知在与电场线垂直方向上任意两点间移动电荷q电场力做功一定为零，故D错误。C 根据电势差的定义，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静电力所做的功，仅由电场及两点位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U=是比值定义式，所以A B错误，C正确；电势能的变化唯一决定于静电力做的功，与其他力是否做功，做多少功无关，D错误。C 带电粒子从A运动到B，根据动能定理得，其中vB=2v0，粒子运动到B点时，竖直方向的速度为零，粒子在竖直方向，只受到重力，所以机械能守恒，则有，联立以上各式解得，故选C。AD 正电荷由O到A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，所以O点的电势比A点的高；负电荷从O到B速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比O点高。所以B点最高，故A正确，B错误；由电场力做功的公式可得：，所以有：UBA=，所以C错误，D正确。【点评】在计算电场力做功和电势的大小时，一定要注意物理量的正负号，它表示了电势的高低，求电势差时也是如此。325 V 75 VM、N间的电势差为，N与无穷远间的电势差为： ，无穷远电势为零，因UN=N，则N点电势：N=75 V。因M、N间电势差为UMN=MN，则M点电势M=325 V。（2）WAB=qUAB=2105300 J=6103 J