2018年高中物理 第2章 電勢(shì)能與電勢(shì)差 第2節(jié) 電勢(shì)與等勢(shì)面隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-1.doc

第2節(jié) 電勢(shì)與等勢(shì)面隨堂檢測(cè)1(2018天津靜海一中高二檢測(cè))在靜電場(chǎng)中，下列說法中正確的是()A電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零B電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直C由靜止釋放的正電荷，僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合D電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小解析：選B電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)的零點(diǎn)可以人為選擇，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶?chǎng)線的方向，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直，B正確；只在電場(chǎng)力作用下，電荷移動(dòng)方向與電荷有沒有初速度，初速度的方向怎樣有關(guān)，所以從靜止釋放的正電荷，其運(yùn)動(dòng)軌跡不一定沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，只有電場(chǎng)線是直線的才沿電場(chǎng)線方向，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線方向是由正電荷指向負(fù)電荷的，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，D錯(cuò)誤2如圖所示，B、C、D三點(diǎn)都在以點(diǎn)電荷Q為圓心，半徑為r的圓弧上，將一試探電荷從A點(diǎn)分別移動(dòng)到B、C、D各點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功是()AWABWACBWADWABCWACWADDWABWAC解析：選D由WABq(AB)，又BDC，故WABWACWAD.3(2018黑龍江哈爾濱第三中學(xué)期中)如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，A、B、C 是電場(chǎng)中的三點(diǎn)，下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度 E和電勢(shì)的大小關(guān)系正確的是()AEAECBEBEACAC DBA解析：選D電場(chǎng)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，A處電場(chǎng)線最密，場(chǎng)強(qiáng)最大，則有EAEB，EAEC，故A、B錯(cuò)誤沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，則知BA，因BC，故CA，故C錯(cuò)誤，D正確4.如圖所示，在某一電場(chǎng)中有一條直電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上取AB兩點(diǎn)，現(xiàn)將一個(gè)電子由A點(diǎn)以某一初速度釋放，它能沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰為零，電子運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示則下列判斷正確的是()AB點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)BB點(diǎn)的電勢(shì)一定低于A點(diǎn)的電勢(shì)C電子在A點(diǎn)的加速度一定小于在B點(diǎn)的加速度D該電場(chǎng)是正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，場(chǎng)源電荷一定在A點(diǎn)左側(cè)解析：選B電子從A到B的運(yùn)動(dòng)圖象如題圖所示，說明電子做勻減速運(yùn)動(dòng)，故它受到的電場(chǎng)力不變且與運(yùn)動(dòng)方向相反，即由B到A，所以電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向是由A到B；由FqE可知，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)殡妶?chǎng)線的方向是由A到B，故B點(diǎn)的電勢(shì)一定低于A點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)B正確；電子做勻減速運(yùn)動(dòng)，故加速度是相等的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)锳B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，故它不可能是由點(diǎn)電荷形成的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤課時(shí)作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于等勢(shì)面下列說法正確的是()A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C等差等勢(shì)面越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大D在負(fù)的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線由低等勢(shì)面指向高等勢(shì)面解析：選C電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)受電場(chǎng)力作用，只是電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以電場(chǎng)力不做功，故A錯(cuò)；等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，等差等勢(shì)面越密表示場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，故C對(duì)；但同一等勢(shì)面上電場(chǎng)線疏密及方向可以不同，場(chǎng)強(qiáng)不一定相同，故B錯(cuò)；在任何的電場(chǎng)中電場(chǎng)線總是由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，故D錯(cuò)2在以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上各點(diǎn)的物理量不相同的是()A電場(chǎng)強(qiáng)度B同一電荷所受電場(chǎng)力的大小C電勢(shì)D同一電荷具有的電勢(shì)能解析：選A電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力都是矢量，有方向，在以點(diǎn)電荷為球心的球面上的各點(diǎn)，這兩個(gè)量的大小相同但方向都不同，電勢(shì)、電勢(shì)能是標(biāo)量，在球面上的各點(diǎn)上，同一電荷所具有的電勢(shì)能以及電勢(shì)都是相同的3在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是()A甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面的a、b兩點(diǎn)D丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)解析：選B甲圖中的a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同，場(chǎng)強(qiáng)的大小也相同，但是場(chǎng)強(qiáng)的方向不同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙圖中的a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向都是水平向左，故選項(xiàng)B正確；丙圖中的a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直于平板，但是大小不同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；丁圖中勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)，兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向均相同，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤4一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則()A兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等B該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng)C作用于該點(diǎn)的電場(chǎng)力與其移動(dòng)方向總是垂直D兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等解析：選D電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)電勢(shì)能的變化為零，說明電場(chǎng)力沒做功，也就是a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等但因?yàn)殡妶?chǎng)力對(duì)電荷做功與路徑無關(guān)，所以電荷不一定是在等勢(shì)面上移動(dòng)的，電場(chǎng)力也不一定總與移動(dòng)方向垂直所以D對(duì)，A、B、C錯(cuò)5圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中3個(gè)相距很近的等勢(shì)面(K、M之間無電荷)一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng)已知電勢(shì)KLM，且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)下列說法中正確的是()A粒子帶負(fù)電B粒子在bc段也做減速運(yùn)動(dòng)C粒子在a點(diǎn)與e點(diǎn)的速度相等D粒子從c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功解析：選B由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)畫出過a、b、c、d、e各點(diǎn)的電場(chǎng)線，因K LM，可知粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子由b到c的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，速率減小，選項(xiàng)B正確；由于a、e兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故粒子在a、e兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，由能量守恒定律知，粒子在a、e兩點(diǎn)的動(dòng)能相等，速度大小相等，但方向不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；粒子從c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6(2018德州高二期中)如圖甲所示，在一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，若從A點(diǎn)由靜止釋放一電子，假設(shè)電子僅受電場(chǎng)力作用，電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，則()A電子在A、B兩點(diǎn)受的電場(chǎng)力FAFBBA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EAEBCA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)ABD電子在A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能EpAEpB解析：選B由圖象斜率減小可知，加速度減小，故場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力減小，A錯(cuò)，B對(duì)由于電子速度增大，電場(chǎng)力做正功，故EpAEpB，D錯(cuò)電場(chǎng)力方向由A指向B，電場(chǎng)線方向由B指向A，故BA，C錯(cuò)二、多項(xiàng)選擇題7(2018福建三明市一中高二月考)下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說法正確的是()A在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中沒有場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn)，但有電勢(shì)相等的兩點(diǎn)B正電荷只在電場(chǎng)力作用下，一定從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)C場(chǎng)強(qiáng)為零處，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零處，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零D初速為零的正電荷在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)解析：選AC在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中沒有場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn)不是方向不同，就是大小不同，但有電勢(shì)相等的兩點(diǎn)，在以點(diǎn)電荷為圓心的同一圓周上電勢(shì)均相同，選項(xiàng)A正確；正電荷只在電場(chǎng)力作用下，當(dāng)從靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)為零處，電勢(shì)不一定為零，例如等量同種電荷連線的中點(diǎn)處；電勢(shì)為零處，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零，例如等量異種電荷連線的中垂線上各點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；如果電場(chǎng)線為直線，初速為零的正電荷在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷，正確的是()A負(fù)電荷從A移到B時(shí)，外力做正功，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高B負(fù)電荷從A移到B時(shí)，電勢(shì)能增加， A點(diǎn)的電勢(shì)一定較低C正電荷從A移到B時(shí)，電勢(shì)能增加，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較低D正電荷只在電場(chǎng)力作用下從靜止開始，由A移到B，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高解析：選CD根據(jù)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系，不管是正電荷還是負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能就減少；只要電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能就增加正、負(fù)電荷在電勢(shì)高低不同的位置具有的電勢(shì)能不同，正電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能大；負(fù)電荷在電勢(shì)低處具有的電勢(shì)能大，選項(xiàng)C、D正確9如圖所示，關(guān)于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，下列說法中正確的是()A電勢(shì)AB，電場(chǎng)強(qiáng)度EAEBB電勢(shì)AB，電場(chǎng)強(qiáng)度EAEBC將q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做了正功D將q電荷分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能EpAEpB解析：選BC由于B處電場(chǎng)線密集，所以電場(chǎng)強(qiáng)度EAEB，A選項(xiàng)錯(cuò)誤沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，所以電勢(shì)AB，B選項(xiàng)正確將q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做了正功，C選項(xiàng)正確q電荷在電勢(shì)高的A點(diǎn)具有的電勢(shì)能反而小，所以EpAEpB，D選項(xiàng)錯(cuò)誤10一帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下沿圖中曲線JK穿過一勻強(qiáng)電場(chǎng)，a、b、c、d為該電場(chǎng)的等勢(shì)面，其中有abcd，若不計(jì)粒子的重力，可以確定()A粒子帶負(fù)電B從J到K粒子的電勢(shì)能增加C電場(chǎng)強(qiáng)度EJEKD粒子從J到K運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變解析：選AD由等勢(shì)線判斷出電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線且水平向左由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線方向判斷出粒子帶負(fù)電，故A對(duì)從J到K電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)整個(gè)過程電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，由能量守恒定律，動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變，故D對(duì)該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)處處相等，故C錯(cuò)三、非選擇題11如圖所示，在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，把一個(gè)q2108 C的點(diǎn)電荷由無窮遠(yuǎn)處分別移到電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)，電場(chǎng)力做功分別為6.0107 J，4.0107 J，1.0107 J以無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，這三點(diǎn)的電勢(shì)分別是多少？解析：由公式及WEp可知A V30 VB V20 VC V5 V.答案：30 V20 V5 V12為使帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿直線勻速地由A運(yùn)動(dòng)到B，必須對(duì)該電荷施加一個(gè)恒力F，如圖所示，若AB0.4 m，37，q3107 C，F(xiàn)1.5104 N，(不計(jì)重力)(1)在圖中用實(shí)線畫出電場(chǎng)線，用虛線畫出通過A、B兩點(diǎn)的等勢(shì)線，并說明它們的電勢(shì)高低情況；(2)求q在由A到B的過程中電勢(shì)能的變化量是多少？解析：(1)因?yàn)樨?fù)電荷勻速運(yùn)動(dòng)，所以電場(chǎng)力和F平衡，即電場(chǎng)力方向與F方向相反，所以電場(chǎng)線方向與F方向相同如圖所示又等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，所以過A、B兩點(diǎn)分別作電場(chǎng)線的垂線，可得過A、B兩點(diǎn)的等勢(shì)線因?yàn)檠仉妶?chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)(2)在運(yùn)動(dòng)過程中，q克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加，因?yàn)镕做功與電場(chǎng)力做功的多少是相同的，由WFFABcos 1.51040.40.8 J4.8105 J得電勢(shì)能增加了4.8105 J.答案：(1)電場(chǎng)線與力F方向相同，等勢(shì)線垂直于電場(chǎng)線，A點(diǎn)電勢(shì)高(圖見解析)(2)電勢(shì)能增加了4.8105 J