电势差_章节学习

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题型：填空题

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填空题

如图所示，水平放置的平行板电容器相距h，上极板A带正电，下极板B带等量的负电．现有质量为m，带电量为+q的小球从B板下方H处以初速度V0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB=______．

正确答案

解析

解：由题，小球刚好打到A板时，速度恰好为零，根据动能定理，对整个过程进行研究得

-mg（H+h）-qUAB=0-

解得，UAB=

故答案为：

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题型：简答题

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简答题

把带电量q=1×10-8C的正电荷，从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4 J，求：

（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少？

（2）q未移入电场前A点的电势是多少？

正确答案

解：（1）依题，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功W=1.2×10-4J，其电势能增加1.2×10-4J，而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能Ep=W=1.2×10-4J，φ==V=1.2×104V

（2）电势反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×104V．

答：

（1）q在A点的电势能是1.2×10-4J，A点的电势是1.2×104V．

（2）q未移入电场前A点的电势是1.2×104V．

解析

解：（1）依题，正电荷从无限远处移至电场中的A点，克服电场力做功W=1.2×10-4J，其电势能增加1.2×10-4J，而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能Ep=W=1.2×10-4J，φ==V=1.2×104V

（2）电势反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×104V．

答：

（1）q在A点的电势能是1.2×10-4J，A点的电势是1.2×104V．

（2）q未移入电场前A点的电势是1.2×104V．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连后，置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度v匀速竖直上升．当小木球运动到A点时细线突然断开，小木球运动到B点时速度为零，则（　　）

A小木球的速度为零时，金属小球的速度也为零

B小木球的速度为零时，金属小球的速度大小为

C两点A、B之间的电势差为

D小木球从点A到点B的过程中，其动能的减少量等于两球重力势能的增加量

正确答案

B,C

解析

解：A、B断开细线后，两球组成的系统合力为零，总动量守恒，根据动量守恒定律得，（m1+m2）v=m2v′得，金属小球的速度大小为v′=．故A错误，B正确．

C、断开细线后，木球的机械能守恒，则有m2gh=，得h=，即A、B间距离为h=，两点A、B之间的电势差为U=Eh=．故C正确．

D、小木球从点A到点B的过程中，其动能的减少量等于木球重力势能的增加量．故D错误．

故选BC

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题型：多选题

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多选题

下列说法中，正确的是（　　）

A电势差的大小跟电场力在两点间移动电荷做的功成正比，跟电荷量成反比

B电容器的电容与电容器两极板间的电压无关，是由电容器本身的性质决定的

C电势差有正负，所以电势差是矢量

D在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零

正确答案

B,D

解析

解：A、电势差是描述电场本身的能的性质的物理量，与试探电荷无关．电势差公式是U=，不能说U与W成正比，与q成反比．故A错误．

B、电容器的电容表征电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身特性决定．电容的定义式是C=，但电容与电压、电量无关．故B正确．

C、电势差有正负，正负不表示方向，表示电势的高低，电势差是标量．故C错误．

D、在匀强电场中，与电场线垂直的方向上任意两点处于同一等势面上，电势差为零．故D正确．

故选BD

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题型：单选题

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单选题

空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为-q的质点（重力不计）．在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示．已知力F和MN间夹角为θ，M、N间距离为d，则（　　）

A匀强电场的电场强度大小为

BM、N两点的电势差为

C带电质点由M运动到N的过程中，电势能增加了Fdcosθθ

D若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，则F必须反向

正确答案

C

解析

解：B、根据动能定理得，Fdcosθ-qUMN=0，UMN=，故B错误．

A、电场线方向沿F方向，MN沿电场线方向距离为dcosθ，由公式E=得，E=，故A错误．

C、小球M到N做-Fdcosθ的功，电势能增大Fdcosθ．故C正确．

D、小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由N到M，F方向不变．故D错误．

故选：C．

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