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1、电势差1.对于电场中确定的A、B两点,关于表达式UAB=,下列说法正确的是()A.电势差UAB随着电场力所做的功WAB变化而变化B.WAB随着检验电荷q运动路径不同而变化C.检验电荷q的大小直接影响电势差UAB的大小D.电势差UAB由电场决定,与电场力做功WAB及检验电荷q无关【解析】选D。电势差的定义式为UAB=,是用比值法定义的物理量,其特点是电势差与试探电荷无关,由电场的强度和两点的位置决定,故A、C错误,D正确;电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关,故B错误。2.在雷雨天气中,两头牛躲在一棵大树下,A牛面对大树站立,B牛侧对大树站立。当闪电击中大树时,大树周围的电势分布如图所
2、示,则() A.A牛的前脚电势比后脚电势低B.A牛比B牛受到伤害可能更大C.大树周围形成的电场是匀强电场D.大树周围形成的电场是图中的同心圆【解析】选B。由该等势面的图可知,该电场类似于正点电荷的电场,A牛的前脚电势比后脚电势高,故A错误;由图可知,A牛的前脚电势比后脚电势高,而B牛的前脚电势与后脚电势近似相等,所以A牛比B牛受到伤害可能更大,故B正确;由该等势面的图可知,该电场类似于正点电荷的电场,不是匀强电场,故C错误;结合电场的特点可知,图中的同心圆是等势线,不是大树周围形成的电场,故D错误。3.如图所示,处于在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点,电场力做功为W1;
3、以OA为半径画弧交OB于C点,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3。则3次电场力做功的大小关系为() A.W1=W2=W3W2=W30C.W1=W3W2=0D.W3W1=W2=0【解析】选C。因为A、C在同一等势面上,所以UAB=UCB,UAC=0,W1=W3,W2=0。 选项C正确。【补偿训练】在电场中将一带电荷量为q=-110-9 C的负电荷从B点移至A点时,克服电场力做功210-6 J,将该电荷从A点移至C点时,则需克服电场力做功310-6 J,则B、C间的电势差大小为()A.5 000 V B.3 000 V C.2 000 V D.1 000 V
4、【解析】选A。电荷由B移到C,电场力做功为WBC=WBA+WAC=-210-6 J-310-6 J=-510-6 J,UBC= V=5 000 V,所以B、C间的电势差大小为5 000 V。4.在如图所示的电场中,把点电荷q=+210-11 C,由A点移到B点,电场力所做的功WAB=410-11 J。A、B两点间的电势差UAB等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少? 【解析】根据电势差的定义式U=可得:A、B两点间的电势差UAB= V=2 VB、A两点间的电势差UBA=-UAB=-2 V答案:2 V-2 V情境:如图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图,已知相邻的等势线间的电势差大小相等,其中A、B两点电势分别为A=10 V,B=2 V。问题:(1)比较A、B两点电场强度的大小。(2)若将一电子从A点沿某一路径运动到B点,则电子的电势能如何变化?变化了多少?【解析】(1)等差等势面密的地方电场强度大,B处的等势面密,所以B点的电场强度大。(2)根据公式:W=qU得:W=qU=-e(A-B)=-1.610-198 J=-1.2810-18 J电场力做负功,电子的电势能增大。答案:(1)B点的电场强度大(2)增大1.2810-18 J