【課堂設(shè)計(jì)】2014高中物理人教版選修3-1-1.4-電勢(shì)能和電勢(shì)-每課一練(人教版選修3-1)

4電勢(shì)能和電勢(shì)基礎(chǔ)鞏固1．下列關(guān)于電勢(shì)凹凸的推斷，正確的是 ()A．負(fù)電荷從A移到B時(shí)，外力做正功，A點(diǎn)的電勢(shì)肯定較高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)肯定較低C．正電荷從A移到B時(shí)，電勢(shì)能增加，A點(diǎn)的電勢(shì)肯定較低D．正電荷只在電場(chǎng)力作用下從靜止開(kāi)頭，由A移到B，A點(diǎn)的電勢(shì)肯定較高解析：依據(jù)電場(chǎng)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，只要電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能就削減；只要電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能就增加．正、負(fù)電荷在電勢(shì)凹凸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，可以確定選項(xiàng)C、D正確．答案：CD2．關(guān)于等勢(shì)面的說(shuō)法，正確的是 ()A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，由于不受電場(chǎng)力作用，所以說(shuō)電場(chǎng)力不做功B．在同一個(gè)等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C．兩個(gè)不等電勢(shì)的等勢(shì)面可能相交D．若相鄰兩等勢(shì)面的電勢(shì)差相等，則等勢(shì)面的疏密程度能反映場(chǎng)強(qiáng)的大小解析：等勢(shì)面由電勢(shì)相等的點(diǎn)組成，等勢(shì)面四周的電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面垂直，因此電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力不做功，但并不是不受電場(chǎng)力的作用，A錯(cuò)．等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小不肯定相等，等勢(shì)面不行能相交，B、C錯(cuò)．等差等勢(shì)面的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，D對(duì)．答案：D圖1－4－93．如圖1－4－9所示為點(diǎn)電荷a、b所形成的電場(chǎng)線(xiàn)分布，以下說(shuō)法正確的是 ()圖1－4－9A．a(chǎn)、b為異種電荷B．a(chǎn)、b為同種電荷C．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)D．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)解析：本題考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)特點(diǎn)．電場(chǎng)線(xiàn)從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)動(dòng)身，終止于負(fù)電荷或者無(wú)窮遠(yuǎn)，所以a應(yīng)為正電荷，b為負(fù)電荷，故A選項(xiàng)正確．電場(chǎng)線(xiàn)越密集，場(chǎng)強(qiáng)越大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)漸漸降低，故D選項(xiàng)正確．本題難度較低．答案：AD4．三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖1－4－10所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢(shì)分別為φa、φb，則 ()A．Ea>Eb，φa>φb圖1－4－10B．Ea<Eb，φa>φb圖1－4－10C．Ea>Eb，φa<φbD．Ea<Eb，φa<φb解析：由題圖可以看出a處電場(chǎng)線(xiàn)較密，所以Ea>Eb，依據(jù)對(duì)稱(chēng)性，a處的電勢(shì)應(yīng)與右側(cè)負(fù)電荷四周對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的電勢(shì)相等，再依據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低可以判定φb>φa，故C項(xiàng)正確．答案：C5．在如圖所示的四個(gè)電場(chǎng)中，均有相互對(duì)稱(chēng)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 ()解析：本題考查電場(chǎng)的疊加．由于電勢(shì)是標(biāo)量，并在題中的四個(gè)電場(chǎng)中具有對(duì)稱(chēng)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，所以A圖中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相反；B圖中疊加后a點(diǎn)斜向右上方，b點(diǎn)斜向右下方；C圖中疊加后都是水平向右；D圖中疊加后a點(diǎn)向上，b點(diǎn)向下．因此只有選項(xiàng)C正確．答案：C知能提升6．空間有一沿x軸對(duì)稱(chēng)分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖1－4－11所示．下列說(shuō)法中正確的是 ()圖1－4－11A．O點(diǎn)的電勢(shì)最低B．x2點(diǎn)的電勢(shì)最高C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等解析：電勢(shì)凹凸與場(chǎng)強(qiáng)大小無(wú)必定聯(lián)系．O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，電勢(shì)不肯定最低，A錯(cuò)．x2點(diǎn)是場(chǎng)強(qiáng)正向最大的位置，電勢(shì)不是最高，B錯(cuò)．將電荷從x1移到－x1可由題圖知電場(chǎng)力做功為零，故兩點(diǎn)電勢(shì)相等，而把電荷從x1移到x3電場(chǎng)力做功不為零，C對(duì)，D錯(cuò)．答案：C7．一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下，先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)，其v－t的圖象如圖1－4－12所示．tA、tB分別是該電荷經(jīng)A、B兩點(diǎn)的時(shí)刻，則()圖1－4－12A．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)肯定小于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B．場(chǎng)強(qiáng)的方向肯定從B點(diǎn)指向A點(diǎn)C．A點(diǎn)的電勢(shì)肯定低于B點(diǎn)的電勢(shì)D．該電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能肯定小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能解析：速度均勻減小說(shuō)明加速度大小不變，電荷受力不變，因此電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，A錯(cuò)；負(fù)電荷由A到B減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)方向由A到B，B錯(cuò)；沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，C錯(cuò)；負(fù)電荷從A到B電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加動(dòng)能減小，D對(duì)；本題簡(jiǎn)潔．答案：D8．(2010·山東理綜，20)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖1－4－13所示，以下說(shuō)法正確的是()A．c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)圖1－4－13B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)圖1－4－13C．若將一摸索電荷＋q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D．若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷－q，將一摸索電荷＋q由a移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小解析：電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)漸漸降低，B項(xiàng)正確；＋q在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向，由于電場(chǎng)線(xiàn)為曲線(xiàn)，所以＋q不沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在d點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷－q后，a點(diǎn)電勢(shì)仍高于b點(diǎn)，＋q由a移至b的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，D項(xiàng)正確．答案：BD圖1－4－149．如圖1－4－14所示，MN是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)．一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線(xiàn)的軌跡如圖中虛線(xiàn)所示．下列結(jié)論中正確的是 ()圖1－4－14A．帶電粒子從a到b過(guò)程中動(dòng)能漸漸減小B．電場(chǎng)線(xiàn)的方向由N指向MC．帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度解析：由帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可以看出其受力方向指向凹側(cè)，則電場(chǎng)力做正功，帶電粒子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，A錯(cuò)誤、C正確；由于不知帶電粒子的電性，無(wú)法推斷電場(chǎng)線(xiàn)方向，B錯(cuò)誤；由于帶電粒子從a到b的過(guò)程中彎曲的幅度越來(lái)越大，說(shuō)明受到的電場(chǎng)力越來(lái)越大，故加速度越來(lái)越大，D正確．答案：CD10．電荷量為q＝1×10－4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E與時(shí)間t的關(guān)系及物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如1－4－15所示，若重力加速度g取10m/s2圖1－4－15(1)物塊的質(zhì)量m.(2)物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．(3)物塊運(yùn)動(dòng)2s過(guò)程中，其電勢(shì)能的轉(zhuǎn)變量．解析：(1)由圖象可知：E1＝3×104N/CE2＝2×104N/Ca1＝2m/s2E1q－μmg＝ma1①E2q－μmg＝0②由①②代入數(shù)據(jù)得：m＝0.5kgμ＝0.4(2)由(1)問(wèn)可知μ＝0.4(3)