高中物理 第二章第二節(jié)電勢與等勢同步練測 魯科版選修31.doc

第二節(jié)電勢與等勢面建議用時(shí)實(shí)際用時(shí)滿分實(shí)際得分45分鐘100分5一、選擇題（本題包括10小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分，共50分）1關(guān)于電勢的高低，下列說法正確的是（）a沿電場線方向電勢逐漸降低b電勢降低的方向一定是電場線的方向c正電荷在只受電場力的作用下，一定向電勢低的地方運(yùn)動(dòng)d負(fù)電荷在只受電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方運(yùn)動(dòng)2.在以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上各點(diǎn)相同的物理量是（）a電場強(qiáng)度b同一電荷所受電場力c電勢d同一電荷具有的電勢能3在靜電場中，將電子從a點(diǎn)移至b點(diǎn)，電場力做了正功，則（）a電場強(qiáng)度的方向一定是由a點(diǎn)指向b點(diǎn)b電場強(qiáng)度的方向一定是由b點(diǎn)指向a點(diǎn)c電子在a點(diǎn)的電勢能一定比在b點(diǎn)高da點(diǎn)的電勢一定比在b點(diǎn)高4.如圖1所示，關(guān)于電場中的a、b兩點(diǎn)，下列說法中正確的是（）a電勢ab，電場強(qiáng)度eaebb電勢ab，電場強(qiáng)度eaeb圖1c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)具有的電勢能epaepb5若帶正電荷的小球只受到電場力作用(重力不計(jì))，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)（）a一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)b一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運(yùn)動(dòng)c不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)d不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)6一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢能的變化為零，則（）aa、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度一定相等b該點(diǎn)電荷一定沿等勢面移動(dòng)c作用于該點(diǎn)的電場力與其移動(dòng)方向總是垂直da、b兩點(diǎn)的電勢一定相等7.如圖2所示，虛線a、b、c分別代表電場中的三條等勢線，相鄰兩等勢線之間的電勢差相等，實(shí)線為一帶正電的微粒僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的軌跡，p、q是這條軌圖2跡上的兩點(diǎn)，則下列判斷中正確的是（）ap點(diǎn)的電勢高于q點(diǎn)的電勢b帶電微粒通過p點(diǎn)時(shí)的加速度較大c帶電微粒通過p點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大d帶電微粒在p點(diǎn)時(shí)的電勢能較大8.某靜電場的電場線分布如圖3所示，圖中p、q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為ep和eq，電勢分別為p和q，則（）aepeq，pqbepeq，pq圖3cepeq，pqdepeq，pq9.如圖4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(dòng)軌跡如實(shí)線klmn所示，由圖可知（）a 粒子從k到l的過程中，電場圖4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(dòng)能減少d粒子從l到m的過程中，動(dòng)能減少，電勢能增加圖510.如圖5所示，xoy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為e，方向未知，電場線跟x軸的負(fù)方向的夾角為，電子在坐標(biāo)平面xoy內(nèi)，從原點(diǎn)o以大小為v0、方向沿x正方向的初速度射入電場，最后打在y軸上的m點(diǎn)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計(jì)則（）ao點(diǎn)電勢高于m點(diǎn)電勢b運(yùn)動(dòng)過程中電子在m點(diǎn)電勢能最多c運(yùn)動(dòng)過程中，電子的電勢能先減少后增加d電場對電子先做負(fù)功，后做正功二、計(jì)算題（本題共4小題，共50分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）圖611.（15分）如圖6所示，在電場強(qiáng)度e104 n/c的水平勻強(qiáng)電場中，有一根長l15 cm的細(xì)線，一端固定在o點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m3 g、電荷量q2106 c的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開始釋放，g取10 m/s2.求：(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)b的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少？(2)若取a點(diǎn)電勢為零，小球在b點(diǎn)的電勢能、電勢分別為多大？(3)小球到b點(diǎn)時(shí)的速度為多大？繩子張力為多大？12（10分）把一帶電荷量為q1.0108 c電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中的某點(diǎn)a，克服電場力做功w12.0107 j，把它從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做功w21.0107 j，試分析把該電荷從無窮遠(yuǎn)處移至b點(diǎn)電荷電勢能的變化，并計(jì)算b點(diǎn)的電勢（以無窮遠(yuǎn)處為零勢能點(diǎn)）圖713.（10分）如圖7所示，在點(diǎn)電荷q形成的電場中，把一個(gè)q2108c的點(diǎn)電荷由無窮遠(yuǎn)處分別移到電場中的a、b、c三點(diǎn)，電場力做功分別為6.0107 j，4.0107 j，1.0107j以無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，這三點(diǎn)的電勢分別是多少？14.（15分）如圖8所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷q為圓心的某一圓周交于b、c兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電荷量為q的有孔小球從桿上的a點(diǎn)無初速度下滑，已知qq，abh，小球滑到b點(diǎn)時(shí)速度的大小為，求：(1)小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，電場力做多少功？圖8(2)若取a點(diǎn)電勢為零，c點(diǎn)電勢是多大？第二節(jié)電勢與等勢面得分：一、選擇題題號12345678910答案二、計(jì)算題1112.13.14.第二節(jié)電勢與等勢面參考答案一、選擇題1.ad2.cd解析：電場強(qiáng)度、電場力都是矢量，有方向，在以點(diǎn)電荷為中心的球面上的各點(diǎn)，這兩個(gè)量的方向都不同，但電勢、電勢能是標(biāo)量，在球面上的各點(diǎn)上，同一電荷所具有的電勢能以及電勢都是相同的3.c4.bc解析：由于b處電場線密集，所以電場強(qiáng)度eaeb，a選項(xiàng)錯(cuò)誤.沿電場線電勢降低，所以電勢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電荷在電勢高的a點(diǎn)具有的電勢能反而少，所以epaepb，d選項(xiàng)錯(cuò)誤5.d解析：帶正電荷的小球只受電場力的作用而運(yùn)動(dòng)，不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，若由靜止開始運(yùn)動(dòng)，它一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)，若初速度不是零，運(yùn)動(dòng)情況由初速度方向和電場力方向決定，可能由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)，也可能由低電勢處向高電勢處運(yùn)動(dòng)，因此只有d正確6.d解析：電荷在電場中移動(dòng)電勢能的變化為零，說明電場力沒做功，也就是a、b兩點(diǎn)的電勢相等但因?yàn)殡妶隽﹄姾勺龉εc路徑無關(guān)，所以電荷不一定是在等勢面上移動(dòng)的，電場力也不一定總與移動(dòng)方向垂直所以d對，a、b、c錯(cuò)7.abd解析：由帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合物體做曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)可知：若微粒從p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)時(shí)，電場力對微粒做正功，因此，帶正電荷的微粒是由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)，所以p點(diǎn)的電勢高于q點(diǎn)的電勢，微粒在p點(diǎn)的動(dòng)能小于在q點(diǎn)的動(dòng)能，即a、d正確，c錯(cuò)誤；由于p處的等勢線比q處的等勢線密，所以p點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，微粒在p點(diǎn)受到的電場力大，所以微粒在p點(diǎn)的加速度較大，b正確8.a解析：p點(diǎn)處電場線分布密集些，q處電場線分布稀疏些，則epeq.題圖中，電場線的方向是由p指向q，根據(jù)順著電場線的方向，電勢依次降落，有p點(diǎn)電勢大于q點(diǎn)電勢9.ac解析：由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，該電場是正電荷形成的電場，帶正電的粒子射入電場中時(shí)，受斥力作用，在靠近場源電荷的過程中，電場力做負(fù)功，動(dòng)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(dòng)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(dòng)能減少，電勢能增加，故a、c正確；粒子由l到m的過程中，由高電勢向低電勢處移動(dòng)，電場力做正功，動(dòng)能增加，電勢能減少，故b、d錯(cuò)誤10.d解析：由電子的運(yùn)動(dòng)軌跡知，電子受到的電場力方向斜向上，故電場方向斜向下，m點(diǎn)電勢高于o點(diǎn)，a錯(cuò)誤；電子在m點(diǎn)電勢能最少，b錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過程中，電子先克服電場力做功，后電場力對電子做正功，故c錯(cuò)誤，d正確二、計(jì)算題11.(1)重力勢能減少4.510-3j電勢能增加310-3 j(2)310-3 j1.5103 v(3)1 m/s510-2n 解析：(1)epmgl-4.510-3 j，ep電eql310-3 j(2)ep310-3 jepbqb310-3210-6 v1.5103 v.3ab，由動(dòng)能定理得：mgleql12mvb2，所以vb1 m/s.在b點(diǎn)對小球，有ft-mg=mvb2l，ft=510-2n.12.電勢能增加1.0107 j10 v解析：電荷從無窮遠(yuǎn)處至a，電場力做2.0107j的負(fù)功，從a至b電場力做1.0107j的功，可得把電荷從無窮遠(yuǎn)處移至b點(diǎn)，電場力做功w3（2.01071.0107）j1.0107 j，所以電荷電勢能增加ep1.0107 j.由于在無窮遠(yuǎn)處電荷電勢能為零，所以在b點(diǎn)電勢能epb1.0107 j，所以b點(diǎn)電勢b v10 v.13.30 v20 v5 v解析：由公