2024版新教材高中物理課時(shí)分層作業(yè)七電勢(shì)能和電勢(shì)新人教版必修第三冊(cè)

課時(shí)分層作業(yè)(七)電勢(shì)能和電勢(shì)A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1.有一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)分別用EA、EB和φA、φB表示，則()A．EA>EB，φA>φBB．EA>EB，φA<φBC．EA<EB，φA>φBD．EA<EB，φA<φB2．類比是根據(jù)兩個(gè)不同對(duì)象的部分特性相似而推出其他性質(zhì)也可能相似的一種推理方法，是重要的科學(xué)方法之一．下列列舉的物理量關(guān)系中不具有類比關(guān)系的是()A．重力場(chǎng)中的重力加速度與電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度B．重力場(chǎng)中物體的質(zhì)量與電場(chǎng)中帶電體的電量C．重力場(chǎng)中的重力加速度與電場(chǎng)中的電勢(shì)D．重力場(chǎng)中物體的重力勢(shì)能與電場(chǎng)中帶電體的電勢(shì)能3．一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做了2×10－6J的正功．那么()A．電荷在B處時(shí)具有2×10－6J的動(dòng)能B．電荷的動(dòng)能減少了2×10－6JC．電荷在B處時(shí)具有2×10－6J的電勢(shì)能D．電荷的電勢(shì)能減少了2×10－6J4.如圖所示，a、b、c為電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，其中c為ab的中點(diǎn)．已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝3V，φb＝9V，則下列敘述正確的是()A．c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為6VB．a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)EbC．正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電勢(shì)能一定增大D．正電荷只受靜電力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中動(dòng)能一定增大5.靜電場(chǎng)中某電場(chǎng)線如圖所示．把點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加1.2×10－7J．該點(diǎn)電荷的電性及在此過程中電場(chǎng)力做的功分別為()A．正電－1.2×10－7JB．負(fù)電－1.2×10－7JC．正電1.2×10－7JD．負(fù)電1.2×10－7J6.如圖所示，實(shí)線是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，帶電粒子q1、q2分別從A、C兩點(diǎn)以初速度v沿垂直于電場(chǎng)線的方向射入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡分別是圖中的ABC、CDA.已知q1帶正電，不計(jì)粒子重力和阻力．下列說法中正確的是()A．q2也帶正電B．A點(diǎn)的電勢(shì)低于C點(diǎn)的電勢(shì)C．靜電力對(duì)q1做正功，對(duì)q2做負(fù)功D．q1、q2的電勢(shì)能均減小7．靜電除塵機(jī)原理如圖所示，廢氣先經(jīng)過一個(gè)機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的．圖中虛線為電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)，實(shí)曲線是某塵埃顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是塵埃顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線的兩個(gè)交點(diǎn)．不考慮塵埃顆粒在遷移過程中的相互作用和電量變化，不計(jì)塵埃顆粒的重力，下列說法中正確的是()A．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B．該塵埃顆粒在遷移過程中做勻變速運(yùn)動(dòng)C．該塵埃顆粒在遷移過程中電勢(shì)能先增大后減小D．該塵埃顆粒在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度8．將帶電荷量為1×10－8C的電荷，從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服靜電力做功1×10－6J．(1)電荷的電勢(shì)能是增加還是減少？電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能？(2)A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？9.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3.0×104N/C，方向水平向右．一電荷量為＋2.0×10－8C的帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下從靜止開始由該電場(chǎng)中的M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，已知M、N兩點(diǎn)間的距離為0.6m．(1)求粒子所受電場(chǎng)力．(2)求粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子所做的功．(3)若規(guī)定N點(diǎn)的電勢(shì)為零，則粒子在M點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能是多少？B組能力提升練10．如圖所示，圖中實(shí)線表示一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，一帶負(fù)電荷的粒子射入電場(chǎng)，虛線是它的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子所受重力不計(jì)，則下列判斷正確的是()A．電場(chǎng)線方向向下B．粒子一定從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高D．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能11．(多選)如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種點(diǎn)電荷，a、b、c為電場(chǎng)中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對(duì)稱．已知一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢(shì)能減?。韵屡卸ㄕ_的是()A．M點(diǎn)處放置的是負(fù)電荷B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)C．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全相同D．若將該試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，則電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功課時(shí)分層作業(yè)(七)電勢(shì)能和電勢(shì)1．解析：由電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，可知EA<EB；根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知φA<φB.故D正確．答案：D2．解析：電場(chǎng)力的公式F＝qE，重力的公式G＝mg.重力做功，導(dǎo)致重力勢(shì)能變化，且重力做功與路徑無關(guān)；電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致電勢(shì)能變化，且電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，因此由上可知，重力場(chǎng)中的重力加速度與電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度，重力場(chǎng)中物體的質(zhì)量與電場(chǎng)中帶電體的電量，重力場(chǎng)中物體的重力勢(shì)能與電場(chǎng)中帶電體的電勢(shì)能具有類比關(guān)系，但重力場(chǎng)中的重力加速度為矢量與電場(chǎng)中的電勢(shì)為標(biāo)量，不具有類比關(guān)系．答案：C3．解析：電荷只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做了2×10－6J的正功，即合力做功為2×10－6J，根據(jù)動(dòng)能定理可知，動(dòng)能增加了2×10－6J，A、B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做了2×10－6J的正功，根據(jù)功能關(guān)系得知，電荷的電勢(shì)能減少了2×10－6J，C錯(cuò)誤，D正確．答案：D4．解析：本題中電場(chǎng)線只有一條，又沒說明是哪種電場(chǎng)的電場(chǎng)線，因此電勢(shì)降落的數(shù)值及場(chǎng)強(qiáng)大小情況都不能確定，A、B錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)電勢(shì)已知，正電荷從a到b是從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)，靜電力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，C正確，D錯(cuò)誤．答案：C5．解析：把點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加1.2×10－7J，電場(chǎng)力做負(fù)功，則該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，電場(chǎng)力做功為－1.2×10－7J，故選B.答案：B6．解析：由做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，知q1所受靜電力水平向右，q1帶正電，故電場(chǎng)方向向右；q2所受靜電力水平向左，故q2帶負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線水平向右，沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，則A點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；由題圖可知，靜電力與運(yùn)動(dòng)方向成銳角，靜電力對(duì)q1、q2都做正功，q1、q2的電勢(shì)能都減小，故C錯(cuò)誤，D正確．答案：D7．解析：塵埃帶負(fù)電，向集塵極偏轉(zhuǎn)，可知集塵極帶正電，放電極帶負(fù)電，故電場(chǎng)線由集塵極指向放電極，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)，A錯(cuò)誤；由于該電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵埃受到的電場(chǎng)力不斷變化，該塵埃顆粒在遷移過程中不是做勻變速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；該塵埃顆粒在遷移過程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故該塵埃顆粒在遷移過程中電勢(shì)能先增大后減小，C正確；由牛頓第二定律可得qE＝ma，A點(diǎn)電場(chǎng)線較密，場(chǎng)強(qiáng)較大，故該塵埃顆粒在A點(diǎn)的加速度較大，D錯(cuò)誤．答案：C8．解析：(1)電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服靜電力做功1×10－6J，電荷的電勢(shì)能增加；無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)具有1×10－6J的電勢(shì)能．(2)A點(diǎn)的電勢(shì)為φA＝eq\f(EpA,q)＝eq\f(1×10－6,1×10－8)V＝100V.答案：(1)增加，1×10－6J(2)100V9．解析：(1)粒子所受電場(chǎng)力的大小為F＝Eq＝3.0×104×2.0×10－8N＝6.0×10－4N，正電荷的受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故力的方向向右．(2)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的功為WMN＝Fd＝6.0×10－4×0.6J＝3.6×10－4J.(3)根據(jù)電勢(shì)能定義可知EpM＝WMN＝3.6×10－4J.答案：(1)6.0×10－4N方向向右(2)3.6×10－4J(3)3.6×10－4J10．解析：由于運(yùn)動(dòng)軌跡向下彎曲，說明粒子所受電場(chǎng)力方向向下，負(fù)電荷所受力的方向與電場(chǎng)方向相反，可判斷電場(chǎng)線的方向向上，A錯(cuò)誤；粒子既可以從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，也可以從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，B錯(cuò)誤；由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故有φa<φb，C錯(cuò)誤；負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能減少，順著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能增加，因而粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，D正確．答案：