高中物理 第2章 电势能与电势差 第3节 电势差学业分层测评 鲁科版选修3-1

电势差 (建议用时：45分钟)学业达标1下列说法正确的是()AA、B两点间的电势差，等于将正电荷从A点移到B点的过程中电场力所做的功B电势差是一个矢量，故有正值和负值之分C由于电场力所做的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，只跟某两点的位置有关DA、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点选取的不同而改变，所以UABUBA【解析】由电势差的定义式和电势差的性质知，A、B错误，C正确；因UABUBA，故D错误【答案】C2如图2310所示，a、b是电场线上的两点，将一带电荷量为q的点电荷从a移到b，电场力做功为W，且知a、b间的距离为d，则以下说法正确的是()图2310Aa、b间的电势差为Ba处的场强为ECb处的场强为EDa点的电势为【解析】由WqU知，U，且a点的电势比b点的高，所以A项正确由于不知是不是匀强电场，所以a、b两点的电场强度不能使用E进行计算，所以B、C项错如果取b点的电势为零，a点的电势才是，而题中并没有说明何处为零电势点，所以D项错正确的选项只有A.【答案】A3正常情况下空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气也可以被击穿，空气被击穿时会看到电火花或闪电若观察到某次闪电的火花长约100 m，且已知空气的击穿场强为3106 V/m，那么发生此次闪电的电势差约为() 【导学号：34660053】A3108 VB3106 VC3104 VD3105 V【解析】将空气中的电场视为匀强电场，由UEd，可得U3108 V，A正确【答案】A4A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势A10 V，B2 V，C6 V，A、B、C三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()【解析】由已知得，A、B间存在电势为6 V的点，为AB连线的中点，该点与C点等势，连接该点与C点，得到一个等势面，电场线与该等势面必定垂直又沿电场线方向电势应是降低的，所以电场线方向应指向电势低的点，从而得出D正确【答案】D5如图2311所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为a5 V，b3 V则()图2311Ac点的电势一定为4 VBa点的场强一定比b点场强大C正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D负电荷从a点运动到b点动能一定增加【解析】正电荷从c点(高电势)运动到b点(低电势)，电场力做正功，电荷的电势能一定减少C正确【答案】C6如图2312所示，在电场强度E2103 V/m的匀强电场中，有三个点A、M和B，AM3 cm，MB4 cm，AB5 cm，且AM边平行于电场线，把一带电荷量q2109 C的正电荷从B点移到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为() 【导学号：34660054】图2312A0.6106 JB0.12106 JC0.6106 JD0.12106 J【解析】AB两点间的电势差UABEdEAM21030.03 V60 V，所以电场力做功WBAqUBA2109(60) J0.12106 J.【答案】D7(多选)如图2313所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则有()图2313A电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大C电势ABCD电势差UABUBC【解析】由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷，越靠近点电荷，电场强度越大，所以电子沿AC运动时受到的电场力越来越大，选项A错；由电子只在电场力作用下由A向C运动时速度越来越小，可知电场力做负功，电子势能越来越大，选项B正确；电子所受电场力方向沿CA方向，即电场方向沿AC方向，场源点电荷为负电荷，A、B、C三点电势A点最高，C点最低，选项C正确；由A到C电场增强，因为B为AC中点根据UEd定性分析可以得出UABUAB，选项C对，D错；由电场线的方向是电势降低的方向可知选项A正确【答案】ABC10静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为a的a点运动至电势为b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力、则带电粒子的比荷q/m为()A. B.C. D.【解析】根据动能定理：WabEk列式得：q(ab)mvmv整理得：.【答案】C11如图2315所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点电场线与矩形所在平面平行已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，由此可知c点的电势为() 【导学号：34660055】图2315A4 VB8 VC12 VD24 V【解析】Uadad20 V4 V16 V，在匀强电场中，相互平行的等长线段两端点电势差相等，故UbcUad，又Ubcbc，所以cbUad24 V16 V8 V，B正确【答案】B12如图2316所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60角，一个电荷量为q4108 C的正电荷从a点移到b点电场力做功为W11.2107 J，求：图2316(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b点移到c点，电场力做功W2；(3)a、c两点间的电势差Uac.【解析】(1)设a、b两点间的距离为d，由题设条件得W1qEd.E V/m60 V/m.(2)设b、c两点间的距离为d，b、c两点沿场强方向距离为d1.W2qEd1qEdcos 60410860121020.5 J1.44107 J.(3)电荷从a移到c电场力做功WW1W2，又WqUac，则Uac V6.6 V.【答案】(1)60 V/m(2)1.44107 J(3)6.6 V