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1、2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)知識點一 電勢和電勢差
(時間:60分鐘)
知識點一 電勢和電勢差
1.下列說法正確的是 ( ).
A.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零點的選取有關(guān)
B.電勢差是一個標(biāo)量,但是有正值和負(fù)值之分
C.由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān)
D.A、B兩點的電勢差是恒定的,不隨零電勢點的不同而改變,所以UAB=UBA
解析 電勢具有相對性、與零點的選擇有關(guān).而電勢差是標(biāo)量,有正、負(fù)之分,但大小與零點的選擇無關(guān).故A錯誤、B正確;由于UAB=φA-φB,UBA=φB-φA故UAB=-UBA,
2、故D錯誤;電勢差為電場中兩點電勢之差,與移動電荷的路徑無關(guān),故C正確.
答案 BC
2.在某電場中,A、B兩點間的電勢差UAB=60 V,B、C兩點間的電勢差UBC=-50 V,則A、B、C三點電勢高低關(guān)系是 ( ).
A.φA>φB>φC B.φA<φC<φB
C.φA>φC>φB D.φC>φB>φA
解析 因為UAB=φA-φB=60 V>0,所以φA>φB,又UBC=φB-φC=-50 V<0,所以φB<φC,又UAC=UAB+UBC=60 V+(-50 V)=10 V>0,所以φA>φC,故φA>φC>φB.正確選項為C.
答案 C
知識點二 電場強度與電勢
3、的關(guān)系
圖1-5-3
3.某靜電場的電場線分布如圖1-5-3所示,圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ,電勢分別為φP和φQ,則 ( ).
A.EP>EQ,φP>φQ
B.EP>EQ,φP<φQ
C.EPφQ
D.EPEQ.圖中,電場線的方向是由P指向Q,根據(jù)順著電場線的方向,電勢依次降落,有P點電勢高于Q點電勢.
答案 A
圖1-5-4
4.如圖1-5-4所示,在a點由靜止釋放一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子,粒子到達(dá)b點時速度恰好為零,設(shè)ab所在的電場
4、線豎直向下,a、b間的高度差為h,則( ).
A.帶電粒子帶負(fù)電
B.a(chǎn)、b兩點間的電勢差Uab=
C.b點場強大于a點場強
D.a(chǎn)點場強大于b點場強
解析 從a到b,帶電粒子先加速后減速,電場力方向向上,故帶電粒子帶負(fù)電,A項正確;由動能定理知mgh=qUab,Uab=,故B項正確;帶電粒子在b點受到的電場力比a點受到的電場力大,故b點場強大于a點場強,故C項正確.
答案 ABC
5.關(guān)于靜電場,下列結(jié)論普遍成立的是 ( ).
A.電場強度大的地方電勢高,由場強度小的地方電勢低
B.電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強有關(guān)
C.在靜電場中,場強方向都指向電勢降低
5、最快的方向
D.將正點電荷從場強為零的一點移動到場強為零的另一點,電場力做功為零
解析 電勢高低與電場強度大小無必然聯(lián)系,但沿電場強度方向,電勢降低最快;電場力做功與場強大小無關(guān),與始末位置的電勢差有關(guān).
答案 C
知識點三 電場力做功與電勢能、電勢差的關(guān)系
圖1-5-5
6.如圖1-5-5所示,B、C、D三點都在以點電荷+Q為圓心的某同心圓弧上,將一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點時,電場力做功大小比較 ( ).
A.WAB>W(wǎng)AC
B.WAD>W(wǎng)AB
C.WAC=WAD
D.WAB=WAC
解析 點電荷的等勢面為同心球面,故B、C、D三點位于同一等勢面上,故
6、UAB=UAC=UAD,將同一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點,由功的計算公式W=qU可得電場力做功相同.
答案 CD
圖1-5-6
7.如圖1-5-6所示,一簇電場線的分布關(guān)于y軸對稱,O是坐標(biāo)原點,M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個圓周上的四個點,其中M、N在y軸上,Q點在x軸上,則( ).
A.M點的電勢比P點的電勢低
B.O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差
C.一正電荷在O點時的電勢能小于在Q點時的電勢能
D.將一負(fù)電荷由M點移到P點,電場力做正功
答案 ABD
8.
圖1-5-7
如圖1-5-7所示是一勻強電場,已知場強E=2×102 N/C,現(xiàn)讓
7、一個電荷量為q=-4×10-8 C的電荷沿電場方向從M點移到N點,MN間的距離l=30 cm.試求:
(1)電荷從M點移到N點電勢能的變化;
(2)M、N兩點間的電勢差.
解析 (1)負(fù)電荷在該電場中所受電場力F為恒力,方向向左,因此從M點移到N點,電荷克服電場力做功,電勢能增加,增加的電勢能ΔEp等于電荷克服電場力做的功W.電荷克服電場力做功為W=qEl=4×10-8×2×102×0.3 J=2.4×10-6 J,故電勢能增加了2.4×10-6 J.
(2)M、N兩點間的電勢差為UMN==V=60 V,即M、N兩點間的電勢差為60 V.
答案 (1)電勢能增加了2.4×10-6 J
8、 (2)60 V
圖1-5-8
9.如圖1-5-8所示,Q為固定的正點電荷,A、B兩點在Q的正上方與Q相距分別為h和0.25h,將另一點電荷從A點由靜止釋放,運動到B點時速度正好又變?yōu)榱悖舸穗姾稍贏點處的加速度大小為g,試求:
(1)此電荷在B點處的加速度;
(2)A、B兩點間的電勢差(用Q和h表示).
解析 (1)這一電荷必為正電荷,設(shè)其電荷量為q,由牛頓第二定律,在A點時mg-=m·g.
在B點時-mg=m·aB,
解得aB=3g,方向豎直向上,q=.
(2)從A到B過程,由動能定理mg(h-0.25h)+qUAB=0,
故UAB=-.
答案 (1
9、)3g 方向豎直向上 (2)-
圖1-5-9
10.如圖1-5-9所示的勻強電場中,有a、b、c三點,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿電場線方向,bc和電場線方向成60°角,一個電荷量為q=4×10-8 C的正電荷從a點移到b點時靜電力做功為W1=1.2×10-7 J,求:
(1)勻強電場的場強E;
(2)電荷從b移到c,靜電力做功W2;
(3)a、c兩點間的電勢差Uac.
解析 (1)設(shè)a、b間距離d,由題設(shè)條件有W1=qEd,
E== V/m=60 V/m.
(2)設(shè)b、c間距離為d′,b、c兩點沿場強方向距離為d1.
W2=qEd1=qEd′cos 60°=4×10-8×60×12×10-2×0.5 J=1.44×10-7 J.
(3)正電荷從a移到c,靜電力做功W=W1+W2,又W=qUac,
則Uac==V=6.6 V.
答案 (1)60 V/m (2)1.44×10-7 J (3)6.6 V