高二物理《電勢與電勢能》專項(xiàng)練習(xí)題

./高二物理《電勢與電勢能》專項(xiàng)練習(xí)題一、電場力的功1、特點(diǎn):電場力做功與路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān).2、計(jì)算方法〔1由公式W=qE·d〔d為電荷初末位置在電場方向上的位移〔2由公式〔為電荷初末位置A→B間電勢差,注意下標(biāo)的使用〔3由電場力做功和電勢能的變化的關(guān)系：分別是電荷電場中A、B兩點(diǎn)的電勢能〔4由動能定理：二、電勢能1.電勢能：電荷在電場中由其相對位置決定的能〔類似重力勢能2.電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能等于電荷從這點(diǎn)移到零電勢能點(diǎn)<通常選大地或無限遠(yuǎn)處>過程中電場力做的功.EPA=WA→∞電場力做正功,電勢能減少；電場力做負(fù)功,電勢能增加；電場力不做功,電勢能不變.3.比較電勢能的大小〔1場電荷判斷法①離場正電荷越近,檢驗(yàn)正電荷的電勢能越大；檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢能越小.②離場負(fù)電荷越近,檢驗(yàn)正電荷的電勢能越??；檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢能越大.〔2電場線法①正電荷順著電場線的方向移動時(shí),電勢能逐漸減??；逆著電場線的方向移動時(shí),電勢能逐漸增大.②負(fù)電荷順著電場線的方向移動時(shí),電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時(shí),電勢能逐漸減小.〔3做功判斷法無論正、負(fù)電荷,電場力做正功,電荷從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方,反之,如果電荷克服電場力做功,那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方.三、電勢１.定義：ＥPA為試探電荷在該點(diǎn)Ａ的電勢能,q為電荷量,可以帶符號運(yùn)算.2.單位：伏特V,1V=1J/Ｃ3.電勢是標(biāo)量,有正負(fù),但沒有方向.規(guī)定大地或無限遠(yuǎn)電勢為零.4.物理意義：描述電場能的特性,由場源電荷量和相對位置來決定,與是否放試探電荷無關(guān).5.電勢高低判斷的三種方法<1>根據(jù)公式計(jì)算：,帶符號代入運(yùn)算.<2>沿著電場線的方向電勢是降低的,逆著電場線方向電勢是升高的.<3>將ＷAB和q帶符號代入,根據(jù)UAB的正負(fù)判斷Ａ、Ｂ兩點(diǎn)電勢的高低,UAB=A-B.若UAB>０,則A>B；若UAB=０,則A=B；若UAB<０則A<B.四、等勢面1、定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢面.2、等勢面與電場線的關(guān)系〔1電場線總是與等勢面垂直,且從高等勢面指向低等勢面.〔2電場線越密的地方,等勢面也越密集.〔3沿等勢面移動電荷,電場力不做功,沿電場線移動電荷,正電荷電場力做正功,負(fù)電荷電場力做負(fù)功.〔4電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具〔5實(shí)際中測量等電勢點(diǎn)較容易,所以往往通過描繪等勢線來確定電場線.五、電勢差1.定義：,與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān).2.與電場力做功的關(guān)系：〔任何電場成立,可帶符號運(yùn)算3.在勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系：<1>電場強(qiáng)度等于沿電場線單位距離上的電勢差<2>公式Ｅ＝U/d,U是指兩點(diǎn)間的電勢差,d是指這兩點(diǎn)間沿電場線方向的距離,或者相鄰等勢面間的距離,因此電場強(qiáng)度是電勢降落最快的方向.<3>U=Ed只適用勻強(qiáng)電場的計(jì)算,對非勻強(qiáng)場可以用來定性分析,如非勻強(qiáng)電場中各相鄰的等勢面的電勢差一定時(shí),E越大處,d越小,即等勢面而越密集.<4>勻強(qiáng)電場中相互平行的方向上相等的距離上電勢降落相等.六、練習(xí)1．一個(gè)電容器,帶了電量Q后,兩極板電勢差為U,若它帶的電量減少Q(mào)/2,則 〔 A．電容為原來的1/2,兩極板電壓不變B．電容為原來2倍,兩極板電壓不變 C．電容不變,兩極板電壓是原來的1/2D．電容不變,兩極板電壓是原來的2倍2．下列說法正確的有〔 A．把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離增大一些,電荷的電勢能一定增加 B．把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷間的距離減小一些,電荷的電勢能一定增加 C．把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些,電荷的電勢能一定增加 D．把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷間的距離增大一些,電荷的電勢能一定減小3．關(guān)于電場線和等勢面,正確的說法是 〔 A．電場中電勢越高的地方,等勢面越密 B．電場中場強(qiáng)越大的地方,電場線越密 C．沒有電場線的地方,場強(qiáng)為零D．電場線和等勢面一定垂直4．某帶電粒子僅在電場力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),電場線、粒子在A點(diǎn)的初速度及運(yùn)動軌跡如圖所示,可以判定<> A．粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度 B．粒子在A點(diǎn)的動能小于它在B點(diǎn)的動能 C．粒子在A點(diǎn)的電勢能小于它在B點(diǎn)的電勢能 D．A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢5．如圖所示,Q是帶正電的點(diǎn)電荷,P1和P2為其電場中的兩點(diǎn),若E1、E2為P1、P2兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小,φ1、φ2為P1、P2兩點(diǎn)的電勢,則 〔A．E1>E2,φ1>φ2B．E1>E2,φ1<φ2C．E1<E2,φ1>φ2D．E1<E2,φ1<φ26．如圖所示,實(shí)線為電場線,虛線為等勢線,且相鄰兩等勢線的電勢差相等,一個(gè)正電荷在等勢線φ3上時(shí)具有動能20J,它運(yùn)動到等勢線φ1上時(shí),速度恰好為零,令φ2=0,那么該電荷的電勢能為4J時(shí),其動能為〔 A．16J B．10J C．6J D．4J7．在圖中,A、B兩個(gè)等量正電荷位置固定,一個(gè)電子〔重力忽略沿A、B中垂線自無窮遠(yuǎn)處向A、B連線的中點(diǎn)O飛來,則電子在此過程中 〔 A．加速度不斷增大,電勢能減小 B．加速度先增加后減小,電勢能減小 C．加速度不斷減小,速度不斷增大 D．加速度先減小后增大,速度不斷增大8．圖中實(shí)線表示電場中的三個(gè)等勢面,各等勢面的電勢值如圖中所示.把一個(gè)負(fù)電荷沿A→B→C移動,電荷在這三點(diǎn)所受的電場力為FA、FB、FC,電場力在AB段和BC段做的功為WAB和WBC,那么〔 A．FA=FB=FC,WAB＝ＷBC B．FA<FB<FC,WAB>ＷBC C．FA>FB>FC,WAB<ＷBC D．FA>FB>FC,WAB＝ＷBC9．一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電量q=2.0×10－9C,在靜電場中,由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過程中,除電場力外,其他力做的功為6.0×10－5J,質(zhì)點(diǎn)的動能增加了8.0×10－5J,求a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab10．如圖所示,豎直實(shí)線為電場線,質(zhì)量為m,電量為－q的質(zhì)點(diǎn)P從電場邊緣A射入電場,并沿直線AB從B飛出,AB直線與電場線夾角為θ,A、B兩點(diǎn)相距為d,則A、B兩點(diǎn)的電勢差為多少？11．如圖所示,有一電子經(jīng)電壓U0加速后,進(jìn)入兩塊間距為d,電壓為U的平行金屬板間,若電子從兩板正中間射入,且恰好能穿出電場,求：〔1金屬板的長度；〔2電子穿出電場時(shí)的動能.12．一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場,如圖所示.如果兩極板間電壓為U,兩極板間的距離為d、板長為L.設(shè)粒子束不會擊中極板,求粒子從進(jìn)入電場到飛出極板時(shí)電勢能的變化量為多少？〔粒子的重力忽略不計(jì)13．如圖所示,相距為d、水平放置的兩塊平行金屬板a、b,其電容量為C,開始時(shí)兩板均不帶電,a板接地且中央有孔,現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔上方高處無初速地滴下,豎直落向b板,到達(dá)b板后電荷全部傳給b板〔重力加速度為g,不計(jì)a、b板外電磁場及阻力的影響,求：〔1第幾滴滴在a、b板間將作勻速直線運(yùn)動？ 〔2能夠到達(dá)b板的液滴不會超過多少滴？14．如圖〔a所示,在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q〔圖中未畫出,A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.5m.放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q1、q2受到的電場力跟檢驗(yàn)電荷所帶電量的關(guān)系如圖〔b所示.則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為________N/C,點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為x=15.一長為L的細(xì)線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中.開始時(shí),將線與小球拉成水平,小球靜止在A點(diǎn),釋放后小球由靜止開始向下擺動,當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí),小球到達(dá)B點(diǎn)且速度恰好為零.試求：<1>AB兩點(diǎn)的電勢差UAB；<2>勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大?。?lt;3>在A、B兩處繩子拉力的大小.16．靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費(fèi)少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置如圖所示.A、B為兩塊平行金屬板,間距d＝0.40m,兩板間有方向由B指向A,大小為E＝1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場.在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均為v0＝2.0m/s,質(zhì)量m＝5.0×10－15kg、帶電量為q＝－2.0×10－16C.微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì),油漆微粒最后都落在金屬板B上.試求：〔1電場力對每個(gè)微粒所做的功.〔2微粒打在B板上的動能.〔3微粒到達(dá)17.〔12分如圖所示,一根長L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場強(qiáng)為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中.桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量q=+1.0×10－6C,質(zhì)量m=1.0×10－2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運(yùn)動.<靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2．取g=<1>小球B開始運(yùn)動時(shí)的加速度為多大?<2>小球B的速度最大時(shí),距M端的高度h1為多大?<3>小球B從N端運(yùn)動到距M端的高度h2=0.61m時(shí),速度為v=1.0m答案1．C2．BC3．BD4．BD5．A6．C7．B薄8．D9．1×104V10.粒子運(yùn)動方向與mg、Eq方向有夾角,仍做直線運(yùn)動,所以Eq=mgUAB=11.〔1設(shè)電子進(jìn)入平行金屬板時(shí)的速度,則有由做類平拋運(yùn)動運(yùn)動加速度解得 運(yùn)動時(shí)間金屬板長l為 〔2由動能定理可得12.13.〔1電場力與重力平衡時(shí)做勻速運(yùn)動 第n+1滴做勻速直線運(yùn)動 〔2液滴到達(dá)b板時(shí)速度為零就不能到達(dá) 第N+1滴不能到達(dá)14.2×103N/C；0.3m.15.<2><3>mg

16.解：〔1 〔3分〔2 〔1分 〔2分〔3 〔2分 〔1分所以 〔1分〔4圓形, 〔1分 〔1分 〔1分17.解：〔1開始運(yùn)動時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和