高中物理 第一章 靜電場 4 電勢能和電勢課時作業(yè) 新人教版選修31.doc

4 電勢能和電勢課時作業(yè)a組基礎(chǔ)鞏固一、單項選擇題1.如圖所示是某電場中的一條直線，一電子從a點由靜止釋放，它將沿直線向b點運動下列有關(guān)該電場情況的判斷正確的是()a該電場一定是勻強電場b電場強度ea一定小于ebc電子的電勢能epaepbd電子的電勢能epaepb解析：只有一條電場線，無法判斷該電場是不是勻強電場，也無法判斷電場強度ea和eb的大小關(guān)系，故選項a、b錯誤；電子在靜電力的作用下從a點運動到b點，靜電力做正功，電勢能減少，故選項c正確，選項d錯誤答案：c2在如圖所示的四個電場中，均有相互對稱分布的a、b兩點，其中a、b兩點電勢和場強都相同的是()解析：本題考查電場的疊加因為電勢是標量，并在題中的四個電場中具有對稱性，故四個電場中a、b兩點的電勢都是相等的；而電場強度是矢量，所以a圖中點電荷的電場對稱點的電場強度大小相等、方向相反；b圖中疊加后a點斜向右上方，b點斜向右下方；c圖中疊加后都是水平向右；d圖中疊加后a點向上，b點向下因此只有選項c正確答案：c3.如圖所示，一絕緣細桿的兩端各固定著一個小球，兩小球帶有等量異號的電荷，處于勻強電場中，電場方向如圖中箭頭所示開始時，細桿與電場方向垂直，即在圖中所示的位置；接著使細桿繞其中心轉(zhuǎn)過90，到達圖中所示的位置；最后，使細桿移到圖中所示的位置以w1表示細桿由位置到位置過程中電場力對兩小球所做的功，w2表示細桿由位置到位置過程中電場力對兩小球所做的功，則有()aw10，w20bw10，w20cw10，w20dw10，w20解析：電場力做功只與帶電小球的始末位置有關(guān)，設(shè)細桿長l，細桿由位置轉(zhuǎn)到位置，電場力對正、負帶電小球都做正功，大小都為eq，所以w12eqeql0；桿由位置移動到位置，電場力對帶正電荷的小球做正功，對帶負電荷的小球做負功，設(shè)上移距離為x，則功的大小都為xeq，w2xeqxeq0，c正確答案：c4.如圖所示，實線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面，在軸上有a、b兩點，則()aa點場強大于b點場強ba點場強方向指向x軸負方向ca點場強大于b點場強da點電勢高于b點電勢解析：由于電場線與等勢面總是垂直，所以b點電場線比a點密，b點場強大于a點場強，故a、c錯誤電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故b錯誤，d正確答案：d5.(2015高考全國卷)如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，m、n、p、q是它們的交點，四點處的電勢分別為m、n、p、q.一電子由m點分別運動到n點和p點的過程中，電場力所做的負功相等，則()a直線a位于某一等勢面內(nèi)，m qb直線c位于某一等勢面內(nèi)，m nc若電子由m點運動到q點，電場力做正功d若電子由p點運動到q點，電場力做負功解析：由電子從m點分別運動到n點和p點的過程中，電場力所做的負功相等可知，mnp，故過n、p點的直線d位于某一等勢面內(nèi)，則與直線d平行的直線c也位于某一等勢面內(nèi)，選項a錯，b正確；mq，則電子由m點運動到q點，電場力不做功，選項c錯誤；由于pmq，電子由p點運動到q點，電勢能減小，電場力做正功，選項d錯誤答案：b二、多項選擇題6將一電荷量為q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等，a、b為電場中的兩點，則()aa點的電場強度比b點的大ba點的電勢比b點的高c試探電荷q在a點的電勢能比在b點的大d將試探電荷q從a點移到b點的過程中，電場力做負功解析：據(jù)電場線特點知，選項a、b正確；若將q從a點移到b點，電場力做負功，電勢能將增大，即q在a點的電勢能比b點的小，選項c錯誤，選項d正確答案：abd7.一帶電粒子沿著圖中曲線jk穿過一勻強電場，a、b、c、d為該電場的等勢面，其中abcd.若不計粒子受的重力，可以確定()a該粒子帶正電b該粒子帶負電c從j到k粒子的電勢能增加d粒子從j到k運動過程中的動能與電勢能之和不變解析：題中已知電場中的一簇等勢面，并且知道各等勢面電勢的高低，可知電場線與等勢面垂直，且指向左由粒子運動的軌跡知，粒子所受電場力的方向與電場線方向相反，所以粒子帶負電，a錯，b對；粒子從j到k運動過程中，電場力做正功，所以電勢能減小，c錯；只有電場力做功，動能與電勢能之和保持不變，d對答案：bd8如圖所示，在真空中有兩個等量異種電荷q和q，它們分別固定在a、b兩點，dc為ab連線的中垂線現(xiàn)將正電荷q由c沿cd移至無窮遠處，在此過程中()aq的電勢能逐漸減小bq的電勢能先逐漸增大，后逐漸減小cq受到的電場力逐漸減小dq受到的電場力始終不做功解析：cd為一條等勢線，所以a、b錯，d對；從cd無窮遠，電場逐漸變?nèi)?，故c對答案：cd三、非選擇題9.如圖所示為某電場的電場線，現(xiàn)將一電荷量q3.0109 c的負電荷從a點移到b點、從b點移到c點、從c點移到d點，電場力做功分別為wab3.0108 j、wbc1.5108 j、wcd9.0109 j若取c點電勢為零，試求a、b、d三點電勢解析：a v15 vb v5 vd v3 v答案：15 v5 v3 vb組能力提升一、選擇題1(多選)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力的作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，p、q為這條軌跡上先后經(jīng)過的兩個點，由此可知()a三個等勢面中，a電勢最高b質(zhì)點在q點時，加速度較大c帶電質(zhì)點通過p點時動能較大d質(zhì)點通過q時電勢能較小解析：根據(jù)等勢線與電場線的關(guān)系，可知電場線必處處與等勢線垂直；由帶正電質(zhì)點的軌跡的彎曲方向，可知電場線方向如圖所示由圖可知，電場強度eqep，電勢cba，epqepp，因此a、d錯誤，b正確由能量守恒可知，當質(zhì)點通過p點時，動能較大，所以c正確答案：bc2.(多選)如圖所示，在粗糙的斜面上固定一點電荷q，在m點無初速度地釋放帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在q的電場中沿斜面運動到n點靜止，則從m到n的過程中()a小物塊所受的靜電力減小b小物塊的電勢能可能增加c小物塊電勢能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功dm點的電勢一定高于n點的電勢解析：q為點電荷，fk，因rmrn，所以fnfm，a正確由小物塊的初、末狀態(tài)可知，小物塊從m到n的過程先加速再減速，這說明，物體在運動過程中沿斜面向下的力在減小，而重力和摩擦力均為恒力，所以電荷間的庫侖力為斥力，且?guī)靵隽ψ稣?，電勢能減小，b錯誤由功能關(guān)系可知，克服摩擦力做的功等于電勢能的減少量和重力勢能的減少量之和，c正確因不知q和物塊的電性，無法判斷電勢高低，d錯誤答案：ac二、非選擇題3一勻強電場，場強方向是水平的(如圖所示)一個質(zhì)量為m的帶正電的小球，從o點出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力作用下，恰能沿著與場強的反方向成角的直線運動求小球運動到最高點時其電勢能與在o點時的電勢能之差解析：設(shè)電場強度為e，小球帶電荷量為q，因小球做直線運動，它受到的電場力qe和重力mg的合力必與小球的運動方向在同一直線上，如圖所示eqf合加速度大小a設(shè)從o到最高點的路程為s，則v2as運動的水平距離lscos 兩點的電勢能之差wqel由以上各式得wmvcos2答案：mvcos24.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶有電荷量q的小物體，可以在水平軌道ox上運動，o端有一與軌道垂直的固定墻軌道處于勻強電場中，場強大小為e，方向