1、1关于电势差 UAB 和电势 A、B 的理解,正确的是()AUAB 表示 B 点相对 A 点的电势差,即 UABBABUAB 和 UBA 是不同的,它们有关系:UABUBACA、B 都可能有正负,所以电势是矢量D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解析:UABAB,选项 A 错误;UABUBA,选项 B 正确;电势有正负,但正负并不表示方向,电势是标量,选项 C 错误;习惯上人们常常规定大地或无限远处为零电势点,选项 D 正确。答案:BD2.如图 1 所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为 106 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从 A 点
2、运动到 B点时动能减少 1105 J,已知 A 点的电势为10 V,则以下判断正确的是()A微粒的运动轨迹如图中的虚线 1 所示图 1B微粒的运动轨迹如图中的虚线 2 所示CB 点电势为零DB 点电势为20 V解析:由于微粒的动能减少,可知它的电势能增加,电场力做负功,即 WAB1105 J,由质点做曲线运动的条件可知,微粒受到电场力的方向与运动方向的夹角应大于 90,所以运动轨迹应是虚线 1,故 A 对,B 错。由 UABWABq 可得,UAB11051106V10 V。再由 UABAB 可得 BAUAB10 V(10)V0,故 C 对,D 错。答案:AC3在电场中 A、B 两点间电势差为
3、UAB75 V,B、C 两点间电势差 UBC200 V,则 A、B、C 三点的电势高低关系为()AABC BACBCCABDCBA解析:因为 UABAB75 V0,所以 AB,因为 UBCBC200 V0,所以 BC,又 UACUABUBC75 V(200)V125 V0,所以 AC,则 CAB。答案:C4.如图 2 所示的同心圆(虚线)是电场中的一族等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由 A 向 C 运动时的速度大小越来越小,B 为线段图 2AC 的中点,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 UABUBC解析
4、: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,A 错;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,B 对;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,电势 A 点最高,C 点最低,C 对;由 A 到 C 电场强度增加,因为 B 为 AC 中点,所以 UABUBC,D 错。答案:BC5一个带正电的质点,电荷量 Q2.0109 C,在静电场中由 a 点移到 b 点,在此过程中,除静电力外,其他力做的功为 6.0105 J,质点的动能
5、增大了 8.0105 J,则 a、b 两点间的电势差为()A1104 V B1104 VC7104 V D7104 V解析:根据动能定理 W 外W 电Ek 可知,电场力做的功 Wab2.0105 J,然后由UabWab/q 即可求解。答案:B6静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为 a 的 a 点运动至电势为 b 的 b 点。若带电粒子在 a、b 两点的速率分别为 va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷qm为()A.va2vb2ba B.vb2va2baC.va2vb22baD.vb2va22ba解析:带电粒子从 a 到 b,电场力做的功 WqUabq(ab),由动能定理得 q(ab)12m
6、(vb2va2),故qm va2vb22ba。答案:C7.如图 3 所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等。一正电荷在 3 上时,具有动能 20 J,它运动到等势线 1上时,速度为零。令 20,那么该电荷的电势能为 4 J 时,其动能大小为()A16 J B10 J图 3C6 J D4 J解析:由题意,电荷由 3 运动到 1,动能减少 20 J,故在 2 上时动能为 10 J,而在 2上时电势能为 0,故电势能为 4 J 时,动能为 6 J,选 C。答案:C8.如图 4 所示,匀强电场的场强 E1.2102 N/C,方向水平向右,一点电荷 q4108 C 沿半径为 R2
7、0 cm 的圆周,从 A 点移动到 B 点,已知AOB90,求:(1)这一过程中电场力做多少功?是正功还是负功?(2)A、B 两点间的电势差 UAB 为多大?图 4解析:(1)电场力 FqE4.8106 N,方向向右。由 A 到 B 的过程中,电场力做功WABFR9.6107 J,即电场力做负功。(2)UABWABq 9.61074108V24 V。答案:(1)9.6107 J 负功(2)24 V9.如图 5 所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆与半径为 R 的圆周交于 B、C 两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B 点是 AC 的中点,C 点位于圆周的最低点。现有一质量为 m、电荷量为q 套在杆上
8、的带负电小球(可视为质点)从 A 点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为 g,A 点距过 C 点水平面的竖直高度为 3R,小球滑到 B 点时的速度大小为 2 gR。求:图 5(1)小球滑至 C 点时的速度的大小;(2)A、B 两点间的电势差;(3)若以 C 点为参考点(零电势点),试确定 A 点的电势。解析:(1)B、C 两点电势相等,小球从 B 到 C 的过程中电场力做的总功为零。由几何知识可得 B、C 两点的高度差为:32R,根据动能定理,有mg32R12mvC212m(2 gR)2,所以 vC7gR。(2)UABUAC,从 A 到 C 重力、电场力都做正功,则:3mgR(q)UAB12mvC2,所以 UABmgR2q。(3)C0,UABUACACA,则 AUABmgR2q。答案:(1)7gR(2)mgR2q (3)mgR2q