電勢(shì)能和電勢(shì)、電勢(shì)差(提高篇)

1、.電勢(shì)能和電勢(shì)、電勢(shì)差一、選擇題：1、在靜電場(chǎng)中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A、電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零B、電場(chǎng)強(qiáng)度處處一樣的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處一樣C、電勢(shì)降低的方向，一定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是一簇彼此平行的平面2、a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，那么可知 A、把負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加B、把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少C、無(wú)論挪動(dòng)的是正電荷還是負(fù)電荷，電荷的電勢(shì)能都要減少D、無(wú)論是否有電荷挪動(dòng)，a點(diǎn)的電勢(shì)能總是大于b點(diǎn)的電勢(shì)能3、一負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過(guò)程中該電荷做初速度為零的勻加速直

2、線運(yùn)動(dòng)，那么A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度及該電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之間的關(guān)系為 4、如圖1是某一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷q僅在電場(chǎng)力作用下以初速度v0從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中的速度圖線如圖2所示，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A、A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是B、A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)是C、負(fù)電荷q在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小是D、此電場(chǎng)一定是負(fù)電荷形成的電場(chǎng)5、如下圖，平行線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電荷量為106C的粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了105J.A點(diǎn)的電勢(shì)為10 V，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是 A、粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示B、

3、粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示C、B點(diǎn)電勢(shì)為零D、B點(diǎn)電勢(shì)為20 V6、如下圖，虛線a、b、c表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面與紙平面的交線，且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等.實(shí)線為一帶正電粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，那么下面說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A、三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B、對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C、對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D、帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，加速度增大7、如下圖的同心圓虛線是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線，一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線由A向C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小，B為線段AC的中點(diǎn)，那么有 A、電子沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電

4、場(chǎng)力越來(lái)越小B、電子沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大C、電勢(shì)D、電勢(shì)差8、如下圖，實(shí)線為一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，一個(gè)帶電粒子射入電場(chǎng)后，留下一條從a到b虛線所示的徑跡，重力不計(jì).以下判斷正確的選項(xiàng)是 A、b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B、粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能C、粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D、場(chǎng)強(qiáng)方向向左9、如圖，三個(gè)等勢(shì)面上有a、b、c、d四點(diǎn)，假設(shè)將一正電荷由c經(jīng)a移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功W1；假設(shè)由c經(jīng)b移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功W2，那么W1與W2，c、d兩點(diǎn)電勢(shì)、關(guān)系為 A、， B、，C、， D、，10、如下圖，平行直線表示電場(chǎng)線，但未標(biāo)方向，帶電為的微粒在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，由

5、A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失0.1 J.假設(shè)A點(diǎn)電勢(shì)為10 V，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是 B點(diǎn)的電勢(shì)為10 V 電場(chǎng)線方向從右向左微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡1 微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡2A、 B、 C、 D、二、解答題：1、在豎直平面內(nèi)有程度向右，場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng).在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時(shí)懸線與豎直方向成37°角，如下圖，假設(shè)小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，試求：1小球的帶電量Q；2小球動(dòng)能的最小值；3小球機(jī)械能的最小值.取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能零點(diǎn)和重力勢(shì)能零點(diǎn)，cos37°0.8，g=10

6、m/s22、如下圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，把電荷量q=2×1010 C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)挪動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功4.8×108 J，再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)電荷抑制電場(chǎng)力做功4.8×108 J，取B點(diǎn)的電勢(shì)為零，求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)及場(chǎng)強(qiáng)的方向.3、如下圖，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q、套在桿上的帶負(fù)電小球可視為質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)由靜止開場(chǎng)沿桿下滑.重力加速度為g，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的程度面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為.求：1小球滑

7、至C點(diǎn)時(shí)的速度的大?。?A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；3假設(shè)以C點(diǎn)作為參考點(diǎn)零電勢(shì)點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢(shì).【答案與解析】一、選擇題：1、D解析：場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)在數(shù)值上沒(méi)有必然的聯(lián)絡(luò)，所以AB選項(xiàng)錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)的方向一定是電勢(shì)降低的方向，反之那么不成立，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；故只有D選項(xiàng)正確.2、AB解析：由電場(chǎng)力的計(jì)算公式及知，選項(xiàng)A、B正確，CD錯(cuò)誤.3、AD解析：電荷在靜電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，必受恒力作用，必是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，故A正確；由能量守恒，動(dòng)能大的地方電荷的電勢(shì)能小，所以，選項(xiàng)D正確.4、ABD 解析：由圖知，負(fù)電荷q做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故所受電場(chǎng)力變大，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，A對(duì)，又因電場(chǎng)力的方向在1圖中向左，

8、故電場(chǎng)線的方向?yàn)锳B，那么，B正確又，對(duì)負(fù)電荷q，C錯(cuò)，根據(jù)電場(chǎng)線的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的特點(diǎn)知，此電場(chǎng)一定是負(fù)電荷形成的電場(chǎng)，D對(duì).5、AC解析：根據(jù)題意分析得：粒子只受到電場(chǎng)力，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了，說(shuō)明它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做了負(fù)功，所以偏轉(zhuǎn)的情況應(yīng)該如軌跡1所示，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)力做功，電勢(shì)差，得，故C正確.所以選A、C.6、CD解析：由于帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力方向必定指向軌道的凹側(cè)，且和等勢(shì)面垂直，所以，由電場(chǎng)線的方指向電勢(shì)降低的方向，故，選項(xiàng)A錯(cuò).帶正電粒子假設(shè)從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)方向與運(yùn)動(dòng)方向成銳角，電場(chǎng)力做正功，即電勢(shì)能減少；假設(shè)從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)

9、方向與運(yùn)動(dòng)方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò).根據(jù)能量守恒定律，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變，故粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能較大，選項(xiàng)C正確.由于相鄰等勢(shì)面之間電勢(shì)差相等，因N點(diǎn)等勢(shì)面較密，那么，即.由牛頓第二定律知，帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，加速度增大，選項(xiàng)D正確.7、BC解析：由題給的等勢(shì)線為同心圓可知場(chǎng)源為位于圓心處的點(diǎn)電荷，越靠近點(diǎn)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，所以電子沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越大，選項(xiàng)A錯(cuò)；由電子只在電場(chǎng)力作用下由A向C運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越小，可知電場(chǎng)力做負(fù)功，電子勢(shì)能越來(lái)越大，選項(xiàng)B正確；電子所受電場(chǎng)力方向沿CA方向，即電場(chǎng)方向沿AC方向，場(chǎng)源點(diǎn)電荷為負(fù)電荷，電勢(shì)A點(diǎn)最高，

10、C點(diǎn)最低，選項(xiàng)C正確；由A到C電場(chǎng)強(qiáng)度增加，因?yàn)锽為AC中點(diǎn)所以UAB<UBC，故D錯(cuò).8、BC解析：如圖，假設(shè)粒子從ab，那么由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，粒子速度方向和受力方向可確定.由于粒子電性未知，不能確定場(chǎng)強(qiáng)方向，也不能判斷電勢(shì)上下.由于電場(chǎng)力F做負(fù)功，故動(dòng)能減小.假設(shè)粒子從ba，可得出同樣結(jié)論.9、D解析：，因?yàn)閝0，所以，即.，所以，故D正確.10、C解析：正電荷只在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到B，動(dòng)能損失0.1 J，那么電勢(shì)能增加0.1 J，且電場(chǎng)力做功為WAB=0.1 J，所以，由于，所以，錯(cuò).由于正電荷從A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，所以，正電荷所受電場(chǎng)力方向?yàn)檠仉妶?chǎng)線向左，那么電場(chǎng)線的方

11、向?yàn)閺挠蚁蜃?，?duì).由于微粒只受電場(chǎng)力作用做曲線運(yùn)動(dòng)，那么電場(chǎng)力一定指向它運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)，所以，它的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為1，而不是2，故對(duì)，錯(cuò).應(yīng)選C.二、解答題：1、1 2 31.54J解析：1因?yàn)?，所以得到：，代入?shù)據(jù)得：.2由于重力和電場(chǎng)力都是恒力，所以它們的合力也是恒力.在圓上各點(diǎn)中，小球在平衡位置A點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和最小，在平衡位置的對(duì)稱點(diǎn)B點(diǎn)，小球的勢(shì)能最大，由于小球總能量不變，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能最小，在B點(diǎn)，小球受到的重力和電場(chǎng)力，其合力作為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而繩的拉力恰為零，有：3由于總能量保持不變，即Ek+EPG+EPE=恒量.所以當(dāng)小球在圓上最左側(cè)的C點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能EPE最大，機(jī)械能最小.由B運(yùn)動(dòng)到A，又，總能量，由C運(yùn)動(dòng)到A，電場(chǎng)力做功，即電勢(shì)能減少0.96J，所以C點(diǎn)的機(jī)械能為.2、，電場(chǎng)方向垂直于AC，指向左下方解析：把電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，由得：把電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)