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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂(lè)暑假 第05天 電勢(shì)差(含解析)新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂(lè)暑假 第05天 電勢(shì)差(含解析)新人教版選修1.doc

2019-2020年高中物理 每日一題之快樂(lè)暑假 第05天 電勢(shì)差(含解析)新人教版選修1考綱要求:難易程度:一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0109 C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他外力做的功為6.0105 J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0105 J,則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab為A3.0104 V B1.0104 V C4.0104 V D7.0104 V【參考答案】D【名師點(diǎn)睛】質(zhì)點(diǎn)在靜電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力和其他外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功,引起質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的變化。電場(chǎng)力做功為Wab=qUab,然后根據(jù)動(dòng)能定理求解a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab。對(duì)于研究質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能變化的問(wèn)題,要首先考慮能否運(yùn)用動(dòng)能定理。【知識(shí)補(bǔ)給】電勢(shì)差1電勢(shì)差電荷q在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力所做的功WAB跟它的電荷量q的比值,叫做A、B間的電勢(shì)差,也叫電壓。公式:,單位:伏(V)。2電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系:UAB=AB,電勢(shì)差是標(biāo)量,可以是正值,也可以是負(fù)值,而且有UAB=UBA。3電勢(shì)差UAB由電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的位置決定,與移動(dòng)的電荷q、電場(chǎng)力做的功WAB無(wú)關(guān),與零電勢(shì)點(diǎn)的選取也無(wú)關(guān)。4電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1)求電場(chǎng)力做功的幾種方法由公式W=Flcos 計(jì)算,此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),可變形為W=Eqlcos 。由WAB=qUAB計(jì)算,此公式適用于任何電場(chǎng)。由電勢(shì)能的變化計(jì)算:WAB=EpAEpB。由動(dòng)能定理計(jì)算:W電場(chǎng)力+W其他力=Ek。(2)電場(chǎng)中的功能關(guān)系若只有電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。若只有電場(chǎng)力和重力做功,電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變。除重力、彈簧彈力之外,其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化。所有外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力做功的說(shuō)法中,正確的是A電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電荷量決定B電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電荷量決定C電勢(shì)差是矢量,電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量D在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與電場(chǎng)線垂直方向上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不一定為零對(duì)于電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是A電勢(shì)差的定義式UAB=,說(shuō)明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB與靜電力做功WAB成正比,與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比BA、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力所做的功C將1 C電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做1 J的功,這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1 VD電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,除受靜電力外,還受其他力的作用,電荷電勢(shì)能的變化就不再等于靜電力所做的功如圖所示,質(zhì)量為m,帶電荷量為q的粒子,以初速度v0,從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí),速率vB=2v0,方向與電場(chǎng)的方向一致,則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為A B C D空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),有一電荷量為q(q>0),質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)以速率v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2v0。現(xiàn)有另一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子以速率2v0仍從O點(diǎn)射入該電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3v0。若忽略重力的影響,則A在O、A、B三點(diǎn)中,B點(diǎn)電勢(shì)最高 B在O、A、B三點(diǎn)中,A點(diǎn)電勢(shì)最高COA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差大 DOA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差小把帶電荷量2108 C的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn),要克服電場(chǎng)力做功8106 J,若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中B點(diǎn),需克服電場(chǎng)力做功2106 J,取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。求:(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差。(2)若把2105 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功。【參考答案】B 電勢(shì)差是反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)的物理量,由是電場(chǎng)本身決定,與所移動(dòng)的電荷無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;根據(jù)電勢(shì)差的定義式得,電場(chǎng)力做功,可知在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電荷量決定,故B正確;電勢(shì)差有正負(fù),但是正負(fù)不表示方向,表示相對(duì)大小,是標(biāo)量,電場(chǎng)力做功是標(biāo)量,故C錯(cuò)誤;在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,與電場(chǎng)線垂直方向就是等勢(shì)面方向,根據(jù)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功,可知在與電場(chǎng)線垂直方向上任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷q電場(chǎng)力做功一定為零,故D錯(cuò)誤。C 根據(jù)電勢(shì)差的定義,電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于將單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)靜電力所做的功,僅由電場(chǎng)及兩點(diǎn)位置決定,與移動(dòng)的電荷量及做功的多少無(wú)關(guān),即U=是比值定義式,所以A B錯(cuò)誤,C正確;電勢(shì)能的變化唯一決定于靜電力做的功,與其他力是否做功,做多少功無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。C 帶電粒子從A運(yùn)動(dòng)到B,根據(jù)動(dòng)能定理得,其中vB=2v0,粒子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),豎直方向的速度為零,粒子在豎直方向,只受到重力,所以機(jī)械能守恒,則有,聯(lián)立以上各式解得,故選C。AD 正電荷由O到A,動(dòng)能變大,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電勢(shì)也減小,所以O(shè)點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的高;負(fù)電荷從O到B速度增大,電場(chǎng)力也做正功,電勢(shì)能減小,電勢(shì)升高,B點(diǎn)電勢(shì)比O點(diǎn)高。所以B點(diǎn)最高,故A正確,B錯(cuò)誤;由電場(chǎng)力做功的公式可得:,所以有:UBA=,所以C錯(cuò)誤,D正確?!军c(diǎn)評(píng)】在計(jì)算電場(chǎng)力做功和電勢(shì)的大小時(shí),一定要注意物理量的正負(fù)號(hào),它表示了電勢(shì)的高低,求電勢(shì)差時(shí)也是如此。325 V 75 VM、N間的電勢(shì)差為,N與無(wú)窮遠(yuǎn)間的電勢(shì)差為: ,無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零,因UN=N,則N點(diǎn)電勢(shì):N=75 V。因M、N間電勢(shì)差為UMN=MN,則M點(diǎn)電勢(shì)M=325 V。(2)WAB=qUAB=2105300 J=6103 J

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