1、电势差(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(多选)关于电势差UAB和电势A、B的理解，正确的是()AA、B都有正负，所以电势是矢量BUAB表示B点与A点之间的电势差，即UABBACUAB和UBA是不同的，它们有关系：UABUBAD零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地或无穷远处为零电势点CD电势、电势差都是标量，选项A错误；UAB表示A点与B点之间的电势差，UABUBA，选项B错误，C正确；易知选项D正确。2(多选)如图所示，B、C、D三点都在以点电荷Q为圆心的某圆上，将一试探电荷从B、C、D各点分别移到A点时，电场力做功大小关系是()AW
2、BAWCABWDAWBACWCAWDADWBAWCACD点电荷的等势面为同心球面，故B、C、D三点位于同一等势面上，故UBAUCAUDA，将同一试探电荷从B、C、D各点分别移到A点，由WqU可得电场力做功相同，故选项C、D正确。3一个带负电的质点，带电荷量为2.0109 C，在静电场中由a点移动到b点。在这个过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0105 J，质点的动能减少了8.0105 J，则a、b两点间的电势差Uab为()A1104 V B1104 VC7104 VD7104 VC设电场力做功为W，由动能定理知W6.0105 J8.0105 J，可求得W1.4104，因此a、b两点间的电
3、势差为Uab7104 V，故C正确。4如图所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()ABCDD由于是匀强电场，所以a、b连线的中点与c点等电势，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势指向低电势，所以选项D正确。5如图所示的匀强电场的电场强度为1103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm。则下述计算结果正确的是()Aab之间的电势差为50 VBac之间的电势差为50 VC将q5103 C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零D将q5103 C的点电荷沿abc或adc从a
4、移动到c，电场力做功都是0.25 JC在匀强电场中，电场强度等于沿电场强度方向单位距离上的电势差，所以UabEd11030.04 V40 V，故A错误。由题图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间的电势差等于ab之间的电势差，为40 V，故B错误。将q5103 C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零，故C正确。将q5103 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功相等，电场力做的功为WqU510340 J0.2 J，故D错误。6(多选)如图所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点
5、，则有()A电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC运动时它具有的电势能越来越大C电势ABCD电势差UABUBCBC由题给的等势线为同心圆可知场源为位于圆心处的点电荷，越靠近点电荷，电场强度越大，所以电子沿AC运动时受到的电场力越来越大，选项A错误；由电子只在电场力作用下由A向C运动时速度越来越小，可知电场力做负功，电子势能越来越大，选项B正确；电子所受电场力方向沿CA方向，即电场方向沿AC方向，场源点电荷为负电荷，A、B、C三点电势A点最高，C点最低，选项C正确；由A到C电场增强，因为B为AC中点，根据UEd定性分析可以得出UABUAB，选项C正确，D错误；由电场线的方向是电势降低的
6、方向可知选项A正确。3如图所示，质子(H)和粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子重力不计)，则质子和粒子射出电场时的侧向位移y之比为()A11 B12C21D14B粒子进入偏转电场后，沿初速度方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a，运动时间t，粒子射出电场时的侧向位移yat2，故质子和粒子射出电场时的侧向位移之比为12，选项B正确。4如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为U和U，a、b的电势差等于b、c的电势差。一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速度为2v，则它经过等势面b时的速度
7、为()Av BvCvD1.5vB电场力对带电粒子做的功就是合外力做的功，根据动能定理知qUacqUm(2v)2mv2，因为UabUbcUacU，则qUabmvmv2，故vbv，选项B正确。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)如图所示的匀强电场中有A、B、C三点，dAB3 cm，dBC5 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60角。一个电荷量为q2109 C的正电荷从A移到B，静电力做功为WAB2.4108 J，求：(1)匀强电场的场强大小；(2)将该电荷从B移到C，静电力做的功WBC；(3)A、C两点间的电势差。解析(1)从A移到B，则有UAB V12 V，E400 V/m
8、。(2)该电荷从B移到C，静电力做的功WBCqEd21094000.05cos 60 J2108 J。(3)A、C两点间的电势差UACEdAC400(0.030.05cos 60) V22 V。答案(1)400 V/m(2)2108 J(3)22 V6(14分)如图所示，水平放置的长为l、距离为d的两平行金属板，极板所加电压为U。一质量为m(重力不计)的带电粒子，沿两极板的中心线以初速度v0射入，若粒子能落在A板上距左端为b的M点，求：(1)粒子的电荷量；(2)若将A板向上移动，要使粒子由原入射点射入仍然落在M点，则电压是增大还是减小？变化后为原来的多少倍？解析(1)带电粒子在匀强电场中受到的电场力FqEq粒子在竖直方向的加速度a粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学规律有bv0tyat2解得q。(2)当A板上移后，极板距dd，粒子仍由原入射点射入而落到M点，则其竖直位移y变为d，设电压变为U后可使粒子仍落在M点。粒子的加速度a由运动学规律有bv0tyat2d解得U3U。答案(1)(2)增大3倍
