20xx教科版高中物理選修3-1第一章第4節(jié)電勢(shì)能電勢(shì)與電勢(shì)差課時(shí)作業(yè)-資料下載頁(yè)
2024-11-28 18:20本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】電力做的功是電荷電勢(shì)能變化的量度，若電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，則WAB＝EPA－EPB.3．電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力做的功，5．電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫電勢(shì)差，UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，因而UAB＝－UBA.電勢(shì)差是標(biāo)量．電勢(shì)差有正負(fù)，電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，若UAB>0，則φA>φUAB＝－5V，說(shuō)明A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低5V.場(chǎng)線(xiàn)的方向運(yùn)動(dòng)，則正電荷受到的電場(chǎng)力和電荷的位移方向相同，故電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功，φM>φN，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線(xiàn)疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)大小知，EM<EN，電場(chǎng)力F＝qE，場(chǎng)力做的功W1＝________；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W2＝________；若沿曲。電荷必定為正電荷，即電勢(shì)高低關(guān)系為φa>φb>φφK＝φN<φM<φL.電場(chǎng)力做功一定伴隨著電勢(shì)能的變化，電勢(shì)能的變化只有通過(guò)電場(chǎng)力做功才能實(shí)現(xiàn)，
【正文】 圖 10 A． M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于 N點(diǎn)的電勢(shì) B． M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于 N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C．由 M點(diǎn)向 N點(diǎn)移動(dòng)電荷時(shí)，電勢(shì)能的改變量與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān) D．某電荷在 M點(diǎn)或 N點(diǎn)具有電勢(shì)能與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān) 答案 ABC 8．如圖 11 所示，實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)，且 AB＝ BC，電場(chǎng)中的 A、 B、 C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為 EA、 EB、 EC，電勢(shì)分別為 φ A、 φ B、 φ C， AB、 BC 間的電勢(shì)差分別為 UAB、 UBC，則下列關(guān)系中正確的是 ( ) 圖 11 A． φ Aφ Bφ C B． ECEBEA C． UABUBC D． UAB＝ UBC 答案 ABC 解析 A、 B、 C三點(diǎn)處在一根電場(chǎng)線(xiàn)上，沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降落，故 φ Aφ Bφ C，A正確；由電場(chǎng)線(xiàn)的密集程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為 ECEBEA， B對(duì)；電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方電勢(shì)降 落較快，故 UBCUAB， C對(duì)， D錯(cuò)． 9．如圖 12是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，周?chē)? 6各點(diǎn)，其中 2之間距離與 3之間距離相等， 5之間距離與 6 之間距離相等．兩條虛線(xiàn)互相垂直，且平分，那么關(guān)于各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的敘述正確的是 ( ) 圖 12 A． 3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B． 6兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C． 5兩點(diǎn)電勢(shì)相同 D． 3兩點(diǎn)電勢(shì)相同 答案 ABC 10．在光滑的絕緣平面上，有一個(gè)正方形 abcd，頂點(diǎn) a、 c處分別固定一個(gè) 正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖 13所示．若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于 b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線(xiàn) bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)．粒子從 b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 d點(diǎn)的過(guò)程中 ( ) 圖 13 A．先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng) B．先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì) C．電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小 D．電勢(shì)能先減小，后增大 答案 D 解析 這是等量同種電荷形成的電場(chǎng)，根據(jù)這種電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布情況，可知在直線(xiàn)bd 上正中央一點(diǎn)的電勢(shì)最高，所以 B 錯(cuò)誤．等量同種電荷形成的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)的， 所以 A錯(cuò)誤．負(fù)電荷由 b到 d運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中先加速后減速，動(dòng)能先增大后減小，則電勢(shì)能先減小后增大，而由能量守恒定律可知電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變，所以 C錯(cuò)誤， D正確． 11．如圖 14所示是一勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知場(chǎng)強(qiáng) E＝ 210 2 N/C，現(xiàn)讓一個(gè)電荷量為 q＝－ 410－ 8 C的電荷沿電場(chǎng)方向從 M點(diǎn)移到 N點(diǎn)， MN 間的距離 l＝ 30 ： (1)電荷從 M點(diǎn)移到 N點(diǎn)電勢(shì)能的變化； (2)M、 N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差． 圖 14 答案 (1)電勢(shì)能增加了 10 － 6 J (2)60 V 解析 (1)由圖可知，負(fù)電荷在該電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力 F 為恒力，且方向向左．因此從 M點(diǎn)移到 N點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加，增加的電勢(shì)能 Δ E 電 等于電荷克服電場(chǎng)力做的功 W＝ qEl＝ 410 － 8210 2 J ＝ 10 － 6 J，故電勢(shì)能增加了 10 － 6 J. (2)從 M點(diǎn)到 N點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功為 WMN＝－ 10 － 6 J，則 M、 N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 UMN＝ WMNq ＝ － 10－ 6－ 410 － 8 V＝ 60 V， 即 M、 N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 60 V. 12．有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的 A點(diǎn)移到 B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功 610 － 4 J．從B點(diǎn)移到 C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功 910 － 4 J，問(wèn)： (1)若以 A為零勢(shì)能點(diǎn)， B、 C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？ A、 C間的電勢(shì)能之差為多少？ (2)若以 B為零勢(shì)能點(diǎn)， A、 C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？ A、 C間的電勢(shì)能之差為多少？ 答案 見(jiàn)解析 解析 電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系，既適用于正電荷，又適用于負(fù)電荷． (1)電荷從 A點(diǎn)移到 B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功 610 － 4 J，電勢(shì)能增加 610 － 4 J．故 B點(diǎn)電 勢(shì)能為 610 － 4 J. 從 B點(diǎn)移到 C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功 910 － 4 J，電勢(shì)能減少 910 － 4 J，故 C點(diǎn)電勢(shì)能為－ 310－ 4 J. 由于 A為零勢(shì)能點(diǎn)，故 A、 C間的電勢(shì)能之差為 310 － 4 J. (2)由 (1)知，以 B點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，電荷從 A點(diǎn)移到 B點(diǎn)，電勢(shì)能增加 610 － 4 J后電勢(shì)能成為零，故 A點(diǎn)電勢(shì)能為－ 610 － 4 J. 從 B 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)，電勢(shì)能減少 910 － 4 J，故 C 點(diǎn)電勢(shì)能為－ 910 － 4 J． A、 C 間的電勢(shì)能之差為 310 － 4 J.
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