第4節(jié) 電勢和電勢差

1.(多選)下列說法正確的是( )
A.A、B兩點(diǎn)的電勢差,等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)電場力所做的功
B.電勢差是一個(gè)標(biāo)量,但是有正值或負(fù)值之分
C.由于電場力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)
D.A、B兩點(diǎn)的電勢差是恒定的,不隨零電勢的選取而改變,所以UAB=UBA
【答案】BC
【解析】解本題的關(guān)鍵是要全面理解電勢差這個(gè)概念,從電勢差的定義可知A項(xiàng)錯(cuò)誤.從電勢差的特性可知電勢差是標(biāo)量,有正負(fù)之分,B項(xiàng)正確.從電場力做功的特性及電勢差的定義可知兩點(diǎn)間電勢差只與兩點(diǎn)間位置有關(guān),C項(xiàng)正確.最易錯(cuò)的是把電勢差與電壓相混淆.電勢差可以反映出兩點(diǎn)電勢的高低,UAB=-UBA,而電壓只是電勢差的大小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
2.一個(gè)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中曲線AB所示,平行的虛線a、b、c、d表示該電場中的四個(gè)等勢面.不計(jì)粒子重力,下列說法中正確的是( )

A.該粒子一定帶正電
B.四個(gè)等勢面中a等勢面的電勢一定最低
C.該粒子由A到B過程中動(dòng)能一定逐漸減小
D.該粒子由A到B過程中電勢能一定逐漸減小
【答案】D
【解析】由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知,粒子受向上的電場力,由于粒子帶電正負(fù)不確定,所以無法判斷電場線的方向,無法判斷電勢高低,A、B錯(cuò);由A到B的運(yùn)動(dòng)過程中,靜電力做正功,所以粒子的動(dòng)能增大,電勢能減。D正確.
3.(多選)如圖中的實(shí)線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn),可以判定( )

A.M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢
B.M點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢
C.粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力
D.粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力
【答案】AD
【解析】由于沿電場線方向電勢逐漸降低,故φM>φN,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由電場線疏密程度表示場強(qiáng)大小知,EM<EN,電場力F=qE,所以粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.
4.(多選)如圖所示,光滑絕緣半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)為 E.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球,由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )

A.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
B.小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大
C.小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)電勢能增加qER
D.小球由靜止釋放到達(dá)最低點(diǎn),動(dòng)能的增量等于mgR+qER
【答案】BD
【解析】小球在運(yùn)動(dòng)過程中除重力做功外,還有電場力做功,所以機(jī)械能不守恒,A錯(cuò);小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,重力與電場力均做正功,重力勢能減少mgR,電勢能減少qER,而動(dòng)能增加mgR+qER,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大,所以速度最大,因此B正確,C錯(cuò)誤,D正確.