高中物理 第一章《第4節(jié) 電勢能和電勢》課時精練 新人教版選修3-1

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1、高中物理 第一章《第4節(jié) 電勢能和電勢》課時精練 新人教版選修3-1 知識點 基礎(chǔ) 中檔 稍難 功能關(guān)系 1、5 等勢面應(yīng)用 2 8 電場力做功 3、4 9、12 電勢 11 6、10 電場線特點 7 　　　　　　　　　　　 1. (多選)帶電小球在從A點運動到B點的過程中，重力做功為3 J，電場力做功為1 J，克服空氣阻力做功為0.5 J，則在A點的(　　) A．重力勢能比B點大3 J B．電勢能比B點小1 J C．動能比B點小3.5 J D．機械能比B點小0.5 J 答案：ACD 解析：帶電小球在從A點運動到

2、B點的過程中，重力做功為3 J，說明重力勢能減小3 J，選項A正確．電場力做功1 J，說明電勢能減小1 J，選項B錯誤．由動能定理可知動能的變化量等于合外力所做的功，即動能的變化量為3.5 J，選項C正確．機械能的變化量等于除重力之外的力所做的功，即機械能變化量為0.5 J，選項D正確． 2. [xx·湖北黃岡中學(xué)高二期中](多選)如圖所示，實線是某電場中的一條電場線，虛線是該電場中的兩條等勢線，由圖可以得出的正確結(jié)論是(　　) A．M點的電勢一定高于N點的電勢 B．M點的場強一定大于N點的場強 C．由M點向N點移動電荷時，電勢能的改變量與零電勢的選取無關(guān) D．某電荷在M點或N點

3、具有的電勢能與零電勢的選取無關(guān) 答案：ABC 解析：可畫出電場線，可知EM＞EN，沿電場線方向φM＞φN，故A、B正確，C項，電勢能是相對的，但電勢能增量是絕對的，故C正確，D項，由電勢能Ep＝q·φ知電勢能與電勢有關(guān)，而電勢的高低與零電勢點的選取有關(guān)，所以D錯誤． 3. 若帶正電的小球只受電場力的作用，則它在任意一段時間內(nèi)(　　) A．一定沿著電場線由高電勢向低電勢運動 B．一定沿著電場線由低電勢向高電勢運動 C．不一定沿電場線運動，但一定由高電勢向低電勢運動 D．不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢向低電勢運動 答案：D 解析：由于小球的初速度無法確定，所以小球可能沿

4、電場線方向做加速運動，也可能逆著電場線的方向做減速運動，還可能做曲線運動，其運動方向無法確定，選項D正確． 4. 如圖所示，電場中a、b、c三點，ab＝bc，則把點電荷＋q從a點經(jīng)b點移到c點的過程中，電場力做功的大小關(guān)系有(　　) A．Wab＞W(wǎng)bc B．Wab＝Wbc C．Wab＜Wbc D．無法比較 答案：C 解析：由電場線的疏密可知，a點的場強最小，c點的場強最大，位移相同時，電荷在bc段受到的平均電場力大，所以有Wab＜Wbc，故C正確． 5. (多選)質(zhì)量為m的帶電小球射入勻強電場后，以方向豎直向上、大小為2g的加速度向下運動，在小球下落h的過程中(　　)

5、 A．小球的重力勢能減少了2mgh B．小球的動能減少了2mgh C．電場力做負功2mgh D．小球的電勢能增加了3mgh 答案：BD 解析： 選項 透析過程 結(jié)論 A 由WG＝－ΔEp，重力勢能減少了mgh × B 由動能定理W總＝ΔEk，動能減少了2mgh √ C 由受力分析F電＝3mg，方向向上，W電＝－3mgh × D 由電場力做功－3mgh，電勢能增加3mgh √ 6. (多選)如圖甲是某電場中的一條電場線，A、B是這條電場線上的兩點，若將一負電荷從A點自由釋放，負電荷沿電場線從A到B運動過程中的速度圖象如圖乙所示，比較A、B

6、兩點電勢的高低和電場強度大小可知(　　) A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＜EB 答案：BC 解析：由v－t圖象可知，v變大，a變小，則：電場力方向向右，且為負電荷，故電場線由B→A，EA＞EB，故B、C正確． 7. [xx·湛江高二檢測]某靜電場的電場線分布如圖所示，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．EP＜EQ，φP＞φQ D．EP＞EQ，φP＞φQ 答案：D 解析：電場線的疏密程度對應(yīng)電場強弱，所以EP＞EQ.沿電場線

7、的方向電勢降低，所以φP＞φQ，D項正確． 8. (多選)位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則(　　) A．a(chǎn)點和b點的電場強度相同 B．正電荷從c點移到d點，電場力做正功 C．負電荷從a點移到c點，電場力做正功 D．正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大 答案：CD 解析：a、b兩點場強方向不同，A錯．c點電勢低于d點，正電荷從c點移到d點，即正電荷向高電勢處移動、電場力做負功，B錯．a(chǎn)點電勢低于c點，從a到c，把負電荷向高電勢處移動，電場力做正功，C對．從e到f，電勢先變低后變高，故沿此方向移動正電荷，電場力

8、先做正功，后做負功，電勢能先減小后增大，D對． 9. [xx·泉州高二檢測]某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，電場線、粒子在A點的初速度方向及運動軌跡如圖所示，可以判定(　　) A．粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度 B．粒子在A點的動能小于它在B點的動能 C．粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能 D．電場中A點的電勢低于B點的電勢 答案：B 解析：由電場線的疏密可知電場強度EB>EA，所以粒子的加速度aB>aA；由定性畫出的等勢面(如圖中虛線所示)，并根據(jù)沿電場線方向電勢降低，可知電勢φA＞φB；由粒子運動軌跡的彎曲趨向可知電場力做正功，所以動能、電勢能

9、的變化情況為EkB>EkA，EpB

10、W＝1.2×10－4 J，那么： (1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少？ (2)q在未移入電場前A點的電勢是多少？ 答案：(1)1.2×10－4 J　1.2×104 V　(2)1.2×104 V 解析：(1)電場力做負功，電勢能增加，無窮遠處的電勢為零，電荷在無窮遠處的電勢能也為零，電勢能的變化量等于電場力做的功，即W∞A＝Ep∞－EpA＝0－EpA. 所以EpA＝－W∞A＝W＝1.2×10－4 J，φA＝＝ V＝1.2×104 V. (2)A點的電勢是由電場本身決定的，跟A點是否有電荷存在無關(guān)，所以q在移入電場前，A點的電勢仍為1.2×104 V. 12. 如圖所示，在豎

11、直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點為AC的中點，C點位于圓周的最低點．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q、套在桿上的帶負電小球(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點距過C點的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點時的速度大小為2.求： (1)小球滑至C點時的速度大小； (2)若以C點作為參考點(零電勢點)，試確定A點的電勢． 答案：(1)vC＝　(2) 解析：(1)因為B、C兩點電勢相等，故小球從B到C的過程中電場力做的總功為零，由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度hBC＝，根據(jù)動能定理有mg×＝－，解得vC＝. (2)小球從A到C，重力和電場力均做正功，所以由動能定理有mg×3R＋W電＝mv，得W電＝mgR，電場力做正功，電勢能減?。忠驗镃點為零電勢點，所以電荷－q在A點有電勢能EpA＝mgR，有φA＝＝－.