电势差_章节学习

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题型：简答题

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简答题

如图所示，点电荷Q形成电场，现把一个q=-2.0×10-8C试探电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷分别做功为6.0×10-7J、4.0×10-7J、1.0×10-7J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别为多少？若选择B点为零电势点，这三点的电势又分别为多少？

正确答案

解：

（1）负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功

（2）设无穷远处与A点的电势差为U∞A，则有U∞A==-30V

而U∞A=φ∞-φA=-30V由题意φ∞=0 所以φA=30V

同理可得φB=20V φC=5V

（3）因为UAB=φA-φB=（30-20）V=10V

若φB=0，则φA=UAB=10V，同理φC=-15V．

解析

解：

（1）负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功

（2）设无穷远处与A点的电势差为U∞A，则有U∞A==-30V

而U∞A=φ∞-φA=-30V由题意φ∞=0 所以φA=30V

同理可得φB=20V φC=5V

（3）因为UAB=φA-φB=（30-20）V=10V

若φB=0，则φA=UAB=10V，同理φC=-15V．

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题型：简答题

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简答题

有一带电量是q=-2×10-6C的点电荷，在电场中A点移到B点，电场力做6×10-4J的负功，从B移到C电场力做8×10-4J正功，求AB、BC、CA间电势差各是多少？

正确答案

解：据题负电荷从A移到B点的过程，电场力做负功，可见负电荷从电势高处移至电势低处．即φA＞φB

AB间的电势差：UAB==V=300V

负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC＞φB

BC间的电势差：UBC==V=-400V

AC间的电势差：UAC=φA-φC=φA-φB+φB-φC=UAB+UBC=-100V

则CA间电势差UCA=-UAC=100V

答：AB、BC、CA间电势差各是300V，-400V和100V．

解析

解：据题负电荷从A移到B点的过程，电场力做负功，可见负电荷从电势高处移至电势低处．即φA＞φB

AB间的电势差：UAB==V=300V

负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC＞φB

BC间的电势差：UBC==V=-400V

AC间的电势差：UAC=φA-φC=φA-φB+φB-φC=UAB+UBC=-100V

则CA间电势差UCA=-UAC=100V

答：AB、BC、CA间电势差各是300V，-400V和100V．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J．则a、b间电势差为______V，匀强电场的电场强度大小为______V/m，a、c间电势差为______V．

正确答案

解：电荷从a点移到b点时，由电场力做功Wab=qUab得，a、b间电势差Uab==

匀强电场的电场强度大小E==V/m=5000V/m．

a、c间电势差为Uac=Ed2=E（ab+bc•cos60°）=5000×（4+10cos60°）×10-2V=450V．

故答案为：200；5000；450．

解析

解：电荷从a点移到b点时，由电场力做功Wab=qUab得，a、b间电势差Uab==

匀强电场的电场强度大小E==V/m=5000V/m．

a、c间电势差为Uac=Ed2=E（ab+bc•cos60°）=5000×（4+10cos60°）×10-2V=450V．

故答案为：200；5000；450．

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题型：单选题

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单选题

一个带正电的质点，电量q=3.0×10-9C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力做功外，质点克服其他力做功6.0×10-5J，其动能增加了3.0×10-5J，则a、b两点间电势差Uab为（　　）

A1.0×104V

B2.0×104V

C3.0×104V

D-3.0×104V

正确答案

C

解析

解：根据动能定理得

qUab+W其他=△Ek

看到 Uab===3×104V

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

空间存在匀强电场，有一电荷量q（q＞0）、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0，现有另一电荷量-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3V．若忽略重力的影响，则OA间的电势差和OB间的电势差各为多少？

正确答案

解：由题意可知，电场力做功等于动能的变化，根据动能定理得：

qUOA=m（2v0）2-m，

得：UOA=；

同理有：-qUOB=m（3v0）2-m（2v0）2，

得：UOB=-，

答：则OA间的电势差和OB间的电势差各为与-．

解析

解：由题意可知，电场力做功等于动能的变化，根据动能定理得：

qUOA=m（2v0）2-m，

得：UOA=；

同理有：-qUOB=m（3v0）2-m（2v0）2，

得：UOB=-，

答：则OA间的电势差和OB间的电势差各为与-．

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题型：单选题

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单选题

电鳗鱼捕食放电如能利用，既环保又好玩．如图所示，电鳗鱼的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度（可看成匀强电场）达到104N/C时可击昏敌害，身长60cm的电鳗，在击昏敌害放电时产生的瞬间电压可达（　　）

A1.7×104V

B1.7×106V

C6×103V

D6×105V

正确答案

C

解析

解：由匀强电场的电场强度公式E= 得：U=Ed=104×0.6V=6000V，故C正确，ABD错误．

故选：C．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，AB是圆的直径，该圆处于匀强电场中，场强方向与园所在平面平行在圆周平面内，将一带正电的小球从A点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会从圆周上的不同位置离开圆形区域，其中小球从C点离开圆形区域时动能最大．设小球在电场中只受电场力作用，图中O是圆心，AC与AB夹角为a，则关于匀强电场的方向和电势差大小说正确的是（　　）

A匀强电场方向沿AB方向，AB间电势差最大

B匀强电场方向沿AC方向，AC间电势差最大

C匀强电场方向沿OC方向，AC间电势差最大

D匀强电场方向沿BC方向，AB间电势差最大

正确答案

C

解析

解：仅在电场力作用下从A点进入，离开C点的动能最大，则C点是沿电场强度方向离A点最远，所以电场线与过C的切线相垂直，由于带电微粒是带正电，故匀强电场的方向沿OC方向．

根据w=qU得：

U=，从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大．则说明电场力做功最多，所以AC间电势差最大．

故选C．

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题型：单选题

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单选题

关于电势差的下列说法中，正确的是（　　）

A电势差与电势一样，是相对量，与零势点的选取有关

B电势差是一个标量，没有正值和负值之分

C由于电场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

DA、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

正确答案

C

解析

解：

A、电势是相对的，是相对零电势点的，而电势差由电场本身决定，具有绝对性，与零势点的选取无关，类似于高度差，故A错误．

B、电势差是一个标量，但有正负之分，故B错误．

C、电场力做功与重力做功类似，与路径无关．电势差的定义式U=，采用比值法定义，可知电势差与移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关，故C正确．

D、电势差由电场本身决定，不随零电势点的改变而改变，因为UAB=φA-φB，UBA=φB-φA，所以UAB=-UBA．故D错误．

故选：C

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题型：简答题

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简答题

在某电场中，把电荷q=-4×10-9C由A点移动到B点，除了电场力以外的力做功为8×10-7J，电荷的动能减少了1.6×10-6J，A、B两点电势差UAB是多少？

正确答案

解：设此过程中，电场力对点电荷做的功为Wab，由动能定理可知：W外+WAB=△Ek

即　 WAB=△Ek-W外=-1.6×10-6J-8×10-7J=-2.4×10-6J

则A、B两点间的电势差为：UAB==600V

答：A、B两点电势差UAB是600V．

解析

解：设此过程中，电场力对点电荷做的功为Wab，由动能定理可知：W外+WAB=△Ek

即　 WAB=△Ek-W外=-1.6×10-6J-8×10-7J=-2.4×10-6J

则A、B两点间的电势差为：UAB==600V

答：A、B两点电势差UAB是600V．

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题型：填空题

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填空题

将一电荷量为-3×10-6C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差为______V，电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化了______J．

正确答案

6

1.8×10-5

解析

解：AB间的电势差为：V

BC间的电势差为：V．

所以有：UAC=UAB+UBC=10-4=6V；

荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化等于电场力做的功，即：

J

电场力做负功，电荷的电势能增大，增大量为1.8×10-5J

故答案为：6，1.8×10-5

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