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高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差一课一练
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差一课一练,共7页。
10.2 电势差 课中练一、电势差的理解【课堂引入】1. 电场中A、B、C、D四点的电势如图所示。(1)A、C及A、B间的电势差各为多少?哪个较大?(2)若取D点电势为零,则A、B、C三点的电势各为多少?A、C及A、B间的电势差各为多少?通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点?【例题】2. 关于电势差的描述,正确的是( )A. 电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关B. 电势差是标量,没有正值和负值之分C. 由于静电力做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,只跟这两点的位置有关D. A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的改变而改变,所以UAB=UBA【课堂练习】3. 关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是( )A. 电势与电势差均是相对量,均与零电势点的选取有关B. UAB和UBA是不同的,它们存在关系:UAB=-UBAC. φA、φB都有正、负,所以电势是矢量D. 若φB=0,则φA=UAB二、静电力做功与电势差的关系【课堂引入】4. 在如图所示的电场中有A、B两点,A、B两点的电势分别为φA、φB。(1)A、B两点的电势差UAB是多少?若把某电荷q从A移到B,电荷的电势能变化了多少?(2)根据电场力做功与电势能变化的关系,求电场力对该电荷做的功。【例题】5. 关于UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解,正确的是( )A. 电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B. 在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电量q成正比C. UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动的电荷都没有关系D. WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关6. 在电场中把电荷量为Q1=2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点,电场力做功1.5×10-7 J,再把电荷量为Q2=4.0×10-9 C的正电荷从B点移到C点,克服电场力做功4.0×10-7 J。(1)求A、B间,B、C间,A、C间的电势差;(2)比较A、B、C三点的电势;(3)若A点电势为零,则Q2在B点电势能为多少?三、等势面【课堂引入】7. 类比地图上的等高线,简述什么是等势面?8. 当电荷从同一等势面上的A点沿等势面移到B点时,电荷的电势能是否变化?电场力做功情况如何?【例题】9. 某电场中的等势面如图所示,下列关于该电场的描述正确的是( )A. A点的电场强度比C点的小B. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C. 电荷沿等势面AB移动的过程中,静电力始终不做功D. 正电荷由A移动到C,静电力做负功【课堂练习】10. 如图所示,正方形ABCD以坐标原点O为中心,关于x轴对称,与x轴交于M、N两点,将四个点电荷分别固定在正方形的四个顶点,其中A、B处的点电荷所带电荷量为+Q,C、D处的点电荷所带电荷量为-Q.下列说法正确的是( )A. M、N两点的电场强度大小相等、方向相反B. 在x轴上从M到N电势先降低后升高C. 在x轴上从M到N电势一直降低D. 负检验电荷在N点的电势能大于其在M点的电势能11. 某静电场等势面如图中虚线所示,则( )A. B点的场强比A点的大 B. A点的电势比C点的高C. 将电荷从A点移到B点电场力不做功 D. 负电荷在C点的电势能小于零参考答案1. 【答案】(1)UAC=15 V,UAB=10 V,UAC>UAB;(2)φA=18 V,φB=8 V,φC=3 V,UAC=15 V,UAB=10 V电势的大小与零电势点的选取有关,电势差的大小与零电势点的选取无关。2. C【详解】AC.在同一电场中,电势差与零电势点的选取无关,与移动电荷的路径也无关,只跟这两点的位置有关,A错误,C正确;BD.电势差是标量,但有正、负值之分,且满足UAB=-UBABD错误。故选C。3. BD【详解】A.电势差与零电势点的选取无关,A错误;B.两点间的电势差满足UAB=-UBAB正确;C.电势虽有正、负之分,但电势是标量,C错误;D.由电势差与电势的关系UAB=φA-φB可知,若φB=0,则φA=UABD正确。故选BD。4. 【答案】(1),;(2)【详解】(1)由题意可知,A、B两点的电势差UAB为电势能的变化量为(2)根据电场力做功与电势能变化的关系,可得电场力对该电荷做的功为5. BC【详解】电场中A、B两点的电势差由电场本身决定,与两点间移动电荷的电荷量q无关,选项A错误;根据WAB=qUAB,在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电荷量q成正比,选项B正确;UAB与q、WAB无关,与是否移动电荷也没有关系,选项C正确;WAB与q、UAB有关,与电荷移动的路径无关,选项D错误;故选BC.6. 【答案】(1)75 V,-100 V,-25 V;(2)φC>φA>φB;(3)-3.0×10-7 J【详解】(1)把电荷量为Q1=2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点电场力做功WAB=UABQ1,得UAB== V=75 V把电荷量为Q2=4.0×10-9 C的正电荷从B点移到C点,克服电场力做功WBC=UBCQ2,得UBC== V=-100 V又因UAB=φA-φBUBC=φB-φC得UAC=φA-φC=(φA-φB)+(φB-φC)=UAB+UBC=-25 V(2)由φA-φB>0φA-φC
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