2020新教材高中物理第十章静电场中的能量2电势差课堂检测含解析 人教版必修第三册

2020新教材高中物理第十章静电场中的能量2电势差课堂检测含解析 人教版必修第三册

电势差 ‎1.对于电场中确定的A、B两点,关于表达式UAB=,下列说法正确的 是 (　　)‎ A.电势差UAB随着电场力所做的功WAB变化而变化 B.WAB随着检验电荷q运动路径不同而变化 C.检验电荷q的大小直接影响电势差UAB的大小 D.电势差UAB由电场决定,与电场力做功WAB及检验电荷q无关 ‎【解析】选D。电势差的定义式为UAB=,是用比值法定义的物理量,其特点是电势差与试探电荷无关,由电场的强度和两点的位置决定,故A、C错误,D正确;电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关,故B错误。‎ ‎2.在雷雨天气中,两头牛躲在一棵大树下,A牛面对大树站立,B牛侧对大树站立。当闪电击中大树时,大树周围的电势分布如图所示,则 (　　) ‎ A.A牛的前脚电势比后脚电势低 B.A牛比B牛受到伤害可能更大 C.大树周围形成的电场是匀强电场 D.大树周围形成的电场是图中的同心圆 ‎【解析】选B。由该等势面的图可知,该电场类似于正点电荷的电场,A牛的前脚电势比后脚电势高,故A错误;由图可知,A牛的前脚电势比后脚电势高,而B牛的前脚电势与后脚电势近似相等,所以A牛比B牛受到伤害可能更大,故B正确;由该等势面的图可知,该电场类似于正点电荷的电场,不是匀强电场,故C错误;结合电场的特点可知,图中的同心圆是等势线,不是大树周围形成的电场,故D错误。‎ ‎3.如图所示,处于在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点,电场力做功为W1;以OA为半径画弧交OB于C点,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3。则3次电场力做功的大小关系为 (　　) ‎ - 3 -‎ A.W1=W2=W3<0　　　 B.W1>W2=W3>0‎ C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0‎ ‎【解析】选C。因为A、C在同一等势面上,所以UAB=UCB,UAC=0,W1=W3,W2=0。 选项C正确。‎ ‎【补偿训练】‎ 在电场中将一带电荷量为q=-1×10-9 C的负电荷从B点移至A点时,克服电场力做功2×10-6 J,将该电荷从A点移至C点时,则需克服电场力做功3×10-6 J,则B、C间的电势差大小为 (　　)‎ A.5 000 V　　 B.3 000 V　　 C.2 000 V　　 D.1 000 V ‎【解析】选A。电荷由B移到C,电场力做功为 WBC=WBA+WAC=-2×10-6 J-3×10-6 J=-5×10-6 J,UBC== V=5 000 V,‎ 所以B、C间的电势差大小为5 000 V。‎ ‎4.在如图所示的电场中,把点电荷q=+2×10-11 C,由A点移到B点,电场力所做的功WAB=4×10-11 J。A、B两点间的电势差UAB等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少? ‎ ‎【解析】根据电势差的定义式U=可得:A、B两点间的电势差UAB==‎ ‎ V=2 V B、A两点间的电势差UBA=-UAB=-2 V 答案:2 V　-2 V 情境:如图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图,已知相邻的等势线间的电势差大小相等,其中A、B两点电势分别为φA=10 V,φB=2 V。‎ - 3 -‎ 问题:‎ ‎(1)比较A、B两点电场强度的大小。‎ ‎(2)若将一电子从A点沿某一路径运动到B点,则电子的电势能如何变化?变化了多少?‎ ‎【解析】(1)等差等势面密的地方电场强度大,B处的等势面密,所以B点的电场强度大。‎ ‎(2)根据公式:W=qU得:W=qU=-e·(φA-φB)=-1.6×10-19×8 J=-1.28×10-18 J电场力做负功,电子的电势能增大。‎ 答案:(1)B点的电场强度大　(2)增大　1.28×10-18 J - 3 -‎