2019-2020年高中物理 1-4電勢能 電勢與電勢差基礎(chǔ)鞏固試題 教科版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 1-4電勢能 電勢與電勢差基礎(chǔ)鞏固試題 教科版選修3-1一、單項選擇題1兩個帶異種電荷的物體間距離增大一些時()A電場力做正功，電勢能增加B電場力做負(fù)功，電勢能增加C電場力做正功，電勢能減少D電場力做負(fù)功，電勢能減少答案：B2關(guān)于靜電場，下列結(jié)論普遍成立的是()A電場強(qiáng)度大的地方電勢高，電場強(qiáng)度小的地方電勢低B電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強(qiáng)有關(guān)C在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強(qiáng)方向都指向電勢降低最快的方向D將正點電荷從場強(qiáng)為零的一點移動到場強(qiáng)為零的另一點，電場力做功為零解析：在靜電場中，電勢沿著電場線逐漸降低，場強(qiáng)方向是電勢降低最快的方向，場強(qiáng)的大小與電場線分布疏密有關(guān)，故A項錯誤，C項正確電場中兩點間的電勢差既與場強(qiáng)有關(guān)又與距離有關(guān)，B項錯誤場強(qiáng)為零的一點到場強(qiáng)為零的另一點間的電勢差不一定為零，故電場力做功不一定為零比如，在兩個等量同種點電荷形成的電場中，電場的中心點與邊緣點之間答案：C3.如圖1414所示，圖中實線表示一勻強(qiáng)電場的電場線，一帶負(fù)電荷的粒子射入電場，虛線是它的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若粒子所受重力不計，則下列判斷正確的是()圖1414A電場線方向向下B粒子一定從a點運(yùn)動到b點Ca點電勢比b點電勢高D粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能解析：無論粒子從a點或者從b點射入電場，由于運(yùn)動軌跡向下彎曲，說明粒子受電場力方向向下，可判斷電場線的方向向上而不是向下，A項錯誤；粒子既可以從a點運(yùn)動到b點，也可以從b點運(yùn)動到a點，B項錯誤；由于順著電場線方向電勢在降低，故有ab，C項錯誤；負(fù)電荷逆著電場方向運(yùn)動時電勢能減少，順著電場方向運(yùn)動時電勢能增加，因而粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能，D項正確答案：D4一個帶正電的質(zhì)點，電荷量q2.0109 C，在靜電場中由a點移動到b點，在這過程中，除電場力外，其他外力做的功為6.0105 J，質(zhì)點的動能增加了8.0105 J，則a、b兩點間的電勢差Uab為()A1104 V B1104 VC4104 V D7104 V解析：設(shè)電場力做功為W，由動能定理知：W6.0105 J8.0105 J，可求得W2.0105 J，因此a、b兩點間的電勢差的絕對值為|Uab|1104 V，考慮正電荷由a到b的過程中，電場力做正功，故Uab大于零答案：A5.帶電粒子運(yùn)動時穿過電場的徑跡如圖1415中的虛線所示，不考慮重力和空氣阻力，在由電場中的A點運(yùn)動到B點的過程中，粒子的能量變化是()圖1415A動能減小B電勢能減小C動能、電勢能之和減小D動能、電勢能之和增大解析：因為帶電粒子只受電場力作用，所以判斷電場力的方向是解題關(guān)鍵，由軌跡的彎曲方向可知，粒子受電場力向上，因而帶負(fù)電，即由AB電場力做負(fù)功，電勢能增加因為只有電場力做功，所以電勢能與動能的總和保持不變，故粒子動能減小，所以只有A項正確答案：A二、多項選擇題6如圖1416中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定()圖1416AM點的電勢大于N點的電勢BM點的電勢小于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力解析：由于沿電場線方向電勢逐漸降低，故MN，A項正確，B項錯誤；由電場線疏密程度表示場強(qiáng)大小知，EMEN，電場力FqE，所以粒子在M點受到電場力小于在N點受到的電場力，C項錯誤，D項正確答案：AD7一負(fù)電荷僅受電場力的作用，從電場中的A點運(yùn)動到B點，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則A、B兩點電場強(qiáng)度EA、EB及該電荷在A、B兩點的電勢能EpA、EpB之間的關(guān)系正確的為()AEAEB BEAEBCEpAEpB DEpAEpB解析：該電荷僅在電場力作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以電場為勻強(qiáng)電場，電場力做正功，電勢能減小答案：AD8如圖1417所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且ABBC，電場中的A、B、C三點的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為A、B、C，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有()圖1417AABC BECEBEACUABUBC DUABUBC解析：A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降低，故ABC，A項正確；由電場線的密集程度可看出電場強(qiáng)度的大小關(guān)系為ECEBEA，B項對；電場線密集的地方電勢降低較快，故UBCUAB，C項對D項錯答案：ABC9.如圖1418所示，虛線圓是某靜電場中的等勢面，其電勢分別為a、b和c.一帶正電粒子射入電場中，其運(yùn)動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知()圖1418A粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功；電勢能增加B粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功；電勢能增加C粒子從K到L的過程中，電勢能增加；動能減少D粒子從L到M的過程中，動能減少；電勢能增加解析：由粒子運(yùn)動軌跡可知，該電場是正點電荷形成的電場，帶正電的粒子射入電場中時，受斥力作用，在靠近場源電荷的過程中，電場力做負(fù)功，動能減少，電勢能增加在遠(yuǎn)離場源電荷的過程中，電場力做正功，動能增加，電勢能減少粒子由K到L的過程中，由低電勢到高電勢處，電場力做負(fù)功，動能減少，電勢能增加，故A、C兩項正確；粒子由L到M的過程中，由高電勢向低電勢處移動，電場力做正功，動能增加，電勢能減少，故B、D項錯答案：AC三、非選擇題10.如圖1419所示為一負(fù)點電荷Q產(chǎn)生的電場中的A、B兩點，兩點間的電勢差為150 V現(xiàn)有電荷量為7106 C的電荷從B沿直線移到A，它的電勢能變化多少？如果電荷從B沿圖中曲線移到A，則它的電勢能又變化多少？試比較A、B兩點的電勢高低、場強(qiáng)大?。繄D1419解析：由于電場力做功只與始、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，因此不論把電荷從B沿直線移到A，還是從B沿曲線移到A，電場力做的功均等于WBAqUBA7106150 J1.05103 J.根據(jù)電場力做功和電勢能變化的關(guān)系知，把電荷從B移至A(無論沿直線還是沿曲線)電場力做了1.05103 J的正功，所以電荷的電勢能均減少了1.05103 J.根據(jù)負(fù)電荷產(chǎn)生電場的電場線分布情況知，越靠近負(fù)電荷場強(qiáng)越大，故場強(qiáng)EA>EB.因負(fù)電荷電場的電場線指向負(fù)電荷，而沿著電場線的方向電勢越來越低，故可判斷出電勢B>A.答案：減少1.05103 J減少1.05103 JEA>EBB>A11.為使帶負(fù)電的點電荷q在一勻強(qiáng)電場中沿直線勻速地由A運(yùn)動到B，必須對該電荷施加一個恒力F，如圖1420所示若AB0.4 m，37，q3107 C，F(xiàn)1.5104 N，A點的電勢A100 V(不計負(fù)電荷受的重力)圖1420(1)在圖中用實線畫出電場線，用虛線畫出通過A、B兩點的等勢線，并標(biāo)明它們的電勢(2)求q在由A到B的過程中電勢能的變化量解析：電荷由A勻速運(yùn)動到B，說明電荷受到的電場力與恒力F是一對平衡力，等大反向，又因為是負(fù)電荷，所以電場力跟場強(qiáng)的方向相反，可以判斷出場強(qiáng)與F同向再根據(jù)電場線與等勢面垂直畫出過A、B兩點的等勢線如右圖所示，要求B點的電勢和由A到B過程中電荷電勢能的變化量，就要先求出q在由A到B的過程中電場力所做的功(1)電荷由A到B過程中電場力做的功WABFABcos(180)4.8105 JA、B兩點的電勢差UAB V160 V所以AB160 V所以BA160 V100 V160 V60 V.(2)q由A到B過程中，電勢能的變化量等于電場力做功的負(fù)值EpqUAB3107160 J4.8105 J.答案：(1)見解析(2)電勢能增加4.8105 J12.在方向水平的勻強(qiáng)電場中，一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定在O點把小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行，然后無初速釋放已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為，如圖1421所示求小球經(jīng)過最低點時細(xì)線對小球的拉力圖1421解析：設(shè)細(xì)線長為L，球的電荷量為q，場強(qiáng)為E，若電荷q為正，則電場方向向右，如右圖所示，反之向左，從釋放點到左側(cè)最高點，由動能定理得mglcos qEl(1sin )0若小球運(yùn)動到最低點時的速度為v，此時線的拉力為T，由動能定理得mv2mglqEl由牛頓第二定律得Tmgm由上面各式得Tmg.答案：mg