電勢(shì)能和電勢(shì)復(fù)習(xí)題 課件- 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

1.電勢(shì)能和電勢(shì)復(fù)習(xí)題第十章靜電場(chǎng)中的能量基礎(chǔ)過(guò)關(guān)[根據(jù)靜電力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系，不管是正電荷還是負(fù)電荷，只要靜電力做正功，電勢(shì)能就減少，只要靜電力做負(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；正電荷只在靜電力作用下從靜止開始從A移到B，靜電力一定做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)能降低，故A點(diǎn)電勢(shì)一定較高，選項(xiàng)C、D正確。]CD1．(多選)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)，靜電力做正功，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．正電荷只在靜電力作用下由靜止開始從A移到B，A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高[電場(chǎng)是客觀存在的，而電場(chǎng)線是假想的，A錯(cuò)；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)越強(qiáng)，B錯(cuò)；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，C對(duì)；負(fù)電荷沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)。]2．關(guān)于同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，下列表述正確的是(

)A．電場(chǎng)線是客觀存在的B．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小C．沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低D．電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小C3.如圖所示，Q是帶正電的點(diǎn)電荷，P1、P2為其產(chǎn)生的電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，若E1、E2分別為P1和P2兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，φ1、φ2分別為P1和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)，則(

)A．E1>E2，φ1>φ2

B．E1>E2，φ1<φ2C．E1<E2，φ1>φ2 D．E1<E2，φ1<φ2[由正電荷周圍電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知E1>E2，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知φ1>φ2，選項(xiàng)A正確。]A4．由如圖所示的電場(chǎng)線可判定(

)A．該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電勢(shì)一定低于B點(diǎn)的電勢(shì)C．負(fù)電荷放在B點(diǎn)的電勢(shì)能比放在A點(diǎn)的電勢(shì)能大D．負(fù)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向右[由題圖可知，該電場(chǎng)線為直線，在我們常接觸的電場(chǎng)中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線為直線，但點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線也是直線，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電勢(shì)的高低可根據(jù)電場(chǎng)線的方向由高電勢(shì)指向低電勢(shì)判斷，則φA>φB，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于φA>φB，故正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大，而負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能大，故選項(xiàng)C正確；負(fù)電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]C5．(多選)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(chǎng)線分布如圖所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等。a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則(

)A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C．檢驗(yàn)電荷－q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大D．將檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功[由題圖可知，a處電場(chǎng)線比b處密，所以Ea>Eb，選項(xiàng)A正確；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)不斷降低，a點(diǎn)電勢(shì)高于不帶電金屬球的電勢(shì)，不帶電金屬球的電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，所以φa>φb，選項(xiàng)B正確；負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；檢驗(yàn)電荷－q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能增大，故電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。]ABD6．一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A．油滴帶正電B．電勢(shì)能增加C．動(dòng)能增加D．重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加[由題圖的軌跡可知靜電力大于重力且方向向上，由電場(chǎng)方向知油滴帶負(fù)電，則從a到b靜電力做正功，電勢(shì)能減少，又有靜電力做的功大于克服重力做的功，所以動(dòng)能增加，由能量守恒定律知重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減少，所以選項(xiàng)C正確。]C(1)E＝＝N/C＝2000N/C，方向向右。(2)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，電荷在由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，在P點(diǎn)的電勢(shì)能等于該過(guò)程中克服電場(chǎng)力做的功Ep＝WP∞＝2.0×10－6J。7．將帶電荷量q1＝＋1.0×10－8C的點(diǎn)電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處移到勻強(qiáng)電場(chǎng)中的P點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2.0×10－6J，q1在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是2.0×10－5N，方向向右。試求：(1)P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；(2)電荷的電勢(shì)能在移動(dòng)過(guò)程中如何變化？電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能是多少？(1)2000N/C向右(2)增加等級(jí)過(guò)關(guān)1．在如圖所示的四個(gè)電場(chǎng)中，均有相互對(duì)稱分布的a、b兩點(diǎn)，其中a、b兩點(diǎn)電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都相同的是(

)[因?yàn)殡妱?shì)是標(biāo)量，并且a、b在題中的四個(gè)電場(chǎng)中具有對(duì)稱性，故四個(gè)電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)都是相等的，而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，A圖中兩對(duì)稱點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反；B圖中兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)疊加后，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向斜向右上方，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向斜向右下方；C圖中兩對(duì)稱點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向都是水平向右；D圖中a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向上，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向下，因此只有選項(xiàng)C正確。]C[CD線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向均為C→D，電場(chǎng)強(qiáng)度大小先逐漸增大，再逐漸減小，所受靜電力先逐漸增大，再逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；靜電力一直對(duì)電荷q3做正功，電勢(shì)能逐漸減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。]2.如圖所示，在真空中有兩個(gè)帶相等電荷量的正電荷q1和q2，它們分別固定在A、B兩點(diǎn)，CD為A、B連線的中垂線。現(xiàn)將正電荷q3由C沿CD移至無(wú)限遠(yuǎn)處，在此過(guò)程中(

)A．電場(chǎng)線是客觀存在的B．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小C．沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低D．電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小D[由電場(chǎng)線疏密可知，a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于φb＝φd，而φc>φd，所以φc>φb，選項(xiàng)B正確；由于電場(chǎng)線不是平行等間距直線，所以平行金屬板間電場(chǎng)不能看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于有的電場(chǎng)線不是直線，所以電荷不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]3.帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板，如果兩極板間距不是足夠近或者兩極板面積不是足夠大，即使在兩極板之間，它的電場(chǎng)線也不是彼此平行的直線，而是如圖所示的曲線(電場(chǎng)的方向未畫出)。在圖中，若上極板帶正電，虛線MN是穿過(guò)兩板正中央的一條直線，則關(guān)于這個(gè)電場(chǎng)，以下說(shuō)法正確的是(

)A．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．b點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)的電勢(shì)C．平行金屬板之間的電場(chǎng)，可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng)D．若將一正電荷從電場(chǎng)中的任一點(diǎn)由靜止釋放，它必將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板B4．(多選)如圖甲所示，AB是電場(chǎng)中的一條直線，電子以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，僅在電場(chǎng)力作用下沿AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其v-t圖像如圖乙所示。關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB和電勢(shì)φA、φB的關(guān)系，下列判斷正確的是(

)A．EA>EB

B．EA<EBC．φA>φB

D．φA<φB[由v-t圖像可知：電子做的是加速度越來(lái)越小的變減速運(yùn)動(dòng)，電子受到的電場(chǎng)力就是其所受的合外力，即電場(chǎng)力越來(lái)越小，由F＝Eq可知，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小，即EA>EB，A選項(xiàng)正確；由于電子帶負(fù)電，其所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，則電場(chǎng)強(qiáng)度的方向應(yīng)為由A指向B，由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，可得φA>φB，C選項(xiàng)正確。]AC(1)由題意可知電勢(shì)φA＞φC＞φB，而沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，則電場(chǎng)線的方向由A指向B，點(diǎn)A的電勢(shì)能為EpA＝qφA＝－6×10－6C×5V＝－3×10－5J點(diǎn)B的電勢(shì)能為EpB＝qφB＝－6×10－6C×(－2)V＝1.2×10－5J點(diǎn)C的電勢(shì)能為EpC＝qφC＝－6×10－6C×0V＝0。(2)電荷從A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為WAB＝EpA－EpB＝－3×10－5J－1.2×10－5J＝－4.2×10－5J，電勢(shì)能增大了4.2×10－5J。(3)電荷從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為WBC＝EpB－EpC＝1.2×10－5J，電勢(shì)能減小了1.2×10－5J。5．(13分)某電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢(shì)分別是φA＝5V，φB＝－2V，φC＝0，現(xiàn)有一電荷量q＝－6×10－6C的點(diǎn)電荷P，求：(1)該點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能各為多大？(2)若將P從A移到B，則靜電力做功多少？電勢(shì)能變化了多少？(3)若將P從B移到C，則靜電力做功多少？電勢(shì)能變化了多少？答案：(1)－3×10－5J

1.2×10－5J

0(2)－4.2×10－5J電勢(shì)能增大了4.2×10－5J(3)1.2×10－5J電勢(shì)能減小了1.2×10－5J(1)小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，根據(jù)平衡方程得：qEsinθ－mgθ＝0則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為：E＝mg/qsinθ。(2)小球沿圓弧從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，沿電場(chǎng)線方向發(fā)生的位移為：s＝Lcosθ＋Lsinθ根據(jù)功的定義式可知，該過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為：WAB＝－qE(Lcosθ＋Lsinθ)