第5节 电势差
1.(多选)若在某电场中将5.0×10-8 C的电荷由A点移到B点,静电力做功6.0×10-3 J,则( )
A.A、B两点间的电势差是1.2×105 V
B.A、B两点间的电势差是3.0×10-10 V
C.若在A、B两点间移动2.5×10-8 C的电荷,则静电力做功3.0×10-3 J
D.若在A、B两点间移动1.0×10-7 C的电荷,则静电力做功3.0×10-17 J
AC 解析 由公式W=qU可得,电势差U== V=1.2×105 V,选项A正确,B错误;若移动2.5×10-8 C的电荷,静电力做功W2=q2U=2.5×10-8×1.2×105 J=3.0×10-3 J,选项C正确;若移动1.0×10-7 C的电荷,静电力做功W3=q3U=1.0×10-7×1.2×105 J=1.2×10-2 J,选项D错误.
2.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a点移到b点,电场力做功W,且知a、b间的距离为d,下列说法正确的是( )
![](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg)
A.a、b两点间的电势差为
B.a点的电场强度为E=
C.b点的电场强度为E=
D.a点的电势为
A 解析 由W=qU知a、b两点间的电势差U=,选项A正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,选项B、C错误;题中没有指明零电势点,无法确定各点的电势,选项D错误.
3.在电场中a、b两点间的电势差为Uab=1 V,将一电子从a点移到b点,电子克服静电力做的功为1 eV,则( )
A.场强方向一定是由b指向a
B.场强方向一定是由a指向b
C.电子的电势能增加1 eV
D.电子的电势能减少1 eV
C 解析 静电力对电子做负功,所以a点的电势高于b点的电势,但强场方向不一定由a指向b,选项A、B错误;电子克服静电力做的功等于电势能的增加量,选项C正确,D错误.
4.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点,在这一过程中,除静电力外,其他力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差为( )
A.3.0×104 V B.1.0×104 V
C.4.0×104 V D.7.0×104 V
B 解析 由动能定理可知,外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量,即W电+W其他=ΔEk,得电场力对质点做的功W电=8.0×10-5 J-6.0×10-5 J=2.0×10-5 J,由W电=qUab得Uab==1.0×104 V,选项B正确.
5.(多选)如图所示,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆上,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( )
![](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.png)
A.WBA>WCA B.WDA>WBA
C.WCA=WDA D.WBA=WCA
CD 解析 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UBA=UCA=UDA,将同一试探电荷从B、C、D各点分别移到A点,由W=qU可得电场力做功相同.
6.如图所示,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φ3上时,具有动能20 J,它运动到等势线φ1上时,速度为零.令φ2=0,那么该电荷的电势能为4 J时,其动能大小为( )
![](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg)
A.16 J B.10 J
C.6 J D.4 J
C 解析 由题意,电荷由φ3运动到φ1,动能减少20 J,故在φ2上时动能为10 J,而在φ2上时电势能为零,故电势能为4 J时,动能为6 J,选项C正确.