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- 10.1 电势能和电势(课前预习)-高中物理人教版(2019)必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题 试卷 0 次下载
- 10.1 电势能和电势(课后练习)-高中物理人教版(2019)必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题 试卷 0 次下载
- 10.2 电势差(课前预习)-高中物理人教版(2019)必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题 试卷 0 次下载
- 10.2 电势差(课后练习)-高中物理人教版(2019)必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题 试卷 0 次下载
- 10.3 电势差与电场强度的关系(课中练习)-高中物理人教版(2019)必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题 试卷 0 次下载
人教版 (2019)必修 第三册2 电势差精品课时训练
展开这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 电势差精品课时训练,共7页。试卷主要包含了电势差的理解,静电力做功与电势差的关系,等势面等内容,欢迎下载使用。
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=-UBA
C. 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=-UBA
BD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=-UBA
B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=UAB
D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-φB
UBC=φB-φC
得
UAC=φA-φC=(φA-φB)+(φB-φC)=UAB+UBC=-25 V
(2)由
φA-φB>0
φA-φC<0
可知
φC>φA>φB
(3)若A点电势为零,那么φB=-75 V,则Q2在B点电势能为
Ep=φBQ2=-75×4.0×10-9 J=-3.0×10-7 J
7.【答案】电场中电势相等的点构成的面
【详解】由定义可知,电场中电势相等的点构成的面叫等势面。
8. 【答案】电势能不变,电场力做功为零
【详解】A点和B点在等势面上,则A、B两点电势相等,由
知,A点到B点时,电势能不变,电场力做功为零。
9. C
【详解】A.等差等势面越密处电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;
B.由
可知,负电荷在电势越高处的电势能越小,故负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小,B错误;
C.沿等势面移动电荷,静电力不做功,C正确;
D.正电荷由A移动到C,电势能减小,静电力做正功,D错误。
故选C。
10. CD
【详解】A.对M点进行研究,两个正电荷在M点产生的合场强为零,根据平行四边形定则可知,两个负电荷在M点产生的合场强方向水平向右;对N点进行研究,两个负电荷在N点的合场强为零,根据平行四边形定则可知,两个正电荷在N点的合场强方向水平向右,且由对称性可知,M、N两点处的电场强度等大同向,A错误;
BC.沿电场线方向电势逐渐降低,由题意可知在x轴上从M到N电场方向向右,则电势一直降低,B错误,C正确;
D.M点的电势高于N点的电势,负检验电荷从M点移动到N点时,电场力做负功,电势能增加,则负检验电荷在N点具有的电势能比其在M点的电势能大,D正确.
11. ABC
【详解】B点的等势面比A点的等势面密,则B点的场强比A点的大,故A正确;
A点的电势为0,C点的电势为-5V, A点的电势比C点的高,故B正确;
A点的电势与B点的电势相等,将电荷从A点移到B点电场力不做功,故C正确;
C点的电势小于零,负电荷在C点的电势能大于零,故D错误;
故选ABC。
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