10-1-電勢能和電勢(課后練習(xí))-高中物理人教版(2019)必修第三冊

10.1電勢能和電勢課后練1.關(guān)于電勢的高低，下列說法中正確的是（）A.沿著電場線的方向電勢逐漸降低B.電勢降低的方向一定是電場線的方向C.正電荷只在電場力的作用下，一定向電勢低的地方移動D.負(fù)電荷只在電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方移動2.空間某區(qū)域內(nèi)電場線分布如圖所示，下列說法正確的是（）A.c點(diǎn)電場強(qiáng)度方向與d點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同B.a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C.若將一試探電荷＋q由a點(diǎn)靜止釋放，它將沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)D.將一試探電荷-q由a移至b的過程中，電勢能減小3.圖甲中AB是某電場中的一條電場線。若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)處由靜止釋放，負(fù)電荷僅在靜電力作用下沿電場線從A到B運(yùn)動過程中的速度—時間圖像如圖乙所示。關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電勢高低和場強(qiáng)大小關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.φA>φB，EA>EBB.φA>φB，EA<EBC.φA<φB，EA>EBD.φA<φB，EA<EB4.如圖所示，空間內(nèi)一直線上有間距為d的a、b兩點(diǎn)，當(dāng)在某位置固定一個點(diǎn)電荷Q時，a、b兩點(diǎn)的電勢相等。且a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，方向與ab直線夾角為30°。靜電常量為k。下列說法中正確的是（）A.點(diǎn)電荷Q帶正電B.點(diǎn)電荷Q所帶電荷量的大小為C.把一個負(fù)點(diǎn)電荷從a點(diǎn)沿直線移動到b點(diǎn)過程中，其所受的電場力先增大后減小，D.把一個正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)沿直線移動到b點(diǎn)過程中，其電勢能先增大后減小5.帶正電的粒子M只在電場力作用下由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，在此過程中克服電場力做了2.6×10-6J的功。以下說法正確的是（）A.粒子M在P點(diǎn)的電勢能一定小于它在Q點(diǎn)的電勢能B.粒子M在P點(diǎn)的加速度一定小于它在Q點(diǎn)的加速度C.P點(diǎn)的電勢一定高于Q點(diǎn)的電勢D.粒子M在P點(diǎn)的速率一定大于它在Q點(diǎn)的速率6.兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則（）A.q由A向O的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動B.q由A向O運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小C.q運(yùn)動到O點(diǎn)時的動能最大D.q運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為零7.如圖，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，ab間的距離與bc間的距離相等。在O點(diǎn)處有一固定點(diǎn)電荷，已知b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)，則（）A.兩過程中電場力做的功相等B.前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C.前一過程中，粒子電勢能不斷減小D.后一過程中，粒子動能不斷增加8.如圖，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫侖力作用下，做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動．M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)．電子在從M經(jīng)P到達(dá)N點(diǎn)的過程中（）A.速率先增大后減小 B.速率先減小后增大C.電勢能先減小后增大 D.電勢能先增大后減小9.如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運(yùn)動軌跡.設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為、，電勢能分別為、.下列說法正確的是（）A.電子一定從A向B運(yùn)動B.若>，則Q靠近M端且為正電荷C.無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有<D.B點(diǎn)電勢可能高于A點(diǎn)電勢10.如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中（）A.小物塊所受電場力逐漸變大B.小物塊具有的電勢能逐漸減小C.M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢D.小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功11.將帶電荷量為3×10-6C的負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了3×10-5J的功，再從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做了1.2×10-5J的功，則：（1）如果規(guī)定A點(diǎn)電勢為零，則C點(diǎn)的電勢是多少？（2）如果規(guī)定B點(diǎn)電勢為零，則C點(diǎn)的電勢是多少？12.如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有A、B、C三點(diǎn)，AB=5cm，BC=12cm，其中AB沿電場方向，BC和電場方向成60°角。一個電荷量為q=4×10-8C的正電荷從A移到B，電場力做功為W1=1.2×10-7J。求：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小；(2)該電荷從B到C，電荷的電勢能改變多少？13.如圖，等量異種點(diǎn)電荷，固定在水平線上的M、N兩點(diǎn)上，有一質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷)的小球，固定在長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端，細(xì)桿另一端可繞過O點(diǎn)且與MN垂直的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，O點(diǎn)位于MN的垂直平分線上距MN為L處．現(xiàn)在把桿拉起到水平位置，由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時速度為v，取O點(diǎn)電勢為零，忽略q對等量異種電荷形成電場的影響．求：(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時對桿的拉力大小；(2)在+Q、-Q形成的電場中，A點(diǎn)的電勢;(3)小球繼續(xù)向左擺動，經(jīng)過與A等高度的C點(diǎn)時的速度大?。?/p>

參考答案1.AD【詳解】A項(xiàng)：電場力做功WAB=UABq，不妨設(shè)沿著電場線方向移動正電荷，則電場力做正功，所以UAB＞0，所以φA＞φB，所以沿著電場線方向電勢逐漸降低，故A正確；B項(xiàng)：沿著電場線方向移動電勢降低，但是電勢降低的方向不一定是電場線的方向，電勢降低最快的方向才是場強(qiáng)的方向，即是電場線的方向，故B錯誤；C項(xiàng)：正電荷只在電場力作用下從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，電荷不一定從高電勢處向低電勢處運(yùn)動，還取決于電荷的初速度，故C錯誤；D項(xiàng)：根據(jù)電場力做功的表達(dá)式WAB=UABq=Eqd，負(fù)電荷在只受電場力的作用下，由靜止釋放，電場力做正功，WAB＞0，q＜0，則UAB＜0，所以φA＜φB，即向電勢高的地方運(yùn)動，故D正確．故應(yīng)選：AD．2.B【詳解】A．電場線上的每一點(diǎn)的切線方向表示電場強(qiáng)度方向，由題圖可知，c點(diǎn)和d點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同，故A錯誤；B．沿著電場線的方向電勢逐漸降低，則φa>φb，故B正確；C．若將一試探電荷＋q由a點(diǎn)靜止釋放，剛開始運(yùn)動時沿著a點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，運(yùn)動軌跡不沿電場線，故C錯誤；D．若將一試探電荷-q由a點(diǎn)移至b點(diǎn)電場力做負(fù)功，電勢能增加，故D錯誤。故選B。3.C【詳解】負(fù)電荷從A由靜止釋放（初速度為0）后，能加速運(yùn)動到B，說明負(fù)電荷受到的靜電力方向從A指向B，那么電場方向就是由B指向A，由于沿電場線方向電勢逐漸降低，所以A、B兩點(diǎn)的電勢關(guān)系是φA<φB，負(fù)電荷從A運(yùn)動到B的過程中，它的加速度是逐漸減小的（題圖乙中曲線切線的斜率表示加速度），由牛頓第二定律知，負(fù)電荷從A運(yùn)動到B時，受到的靜電力是逐漸減小的，由知，EA>EB，故C正確，ABD錯誤。故選C。4.BC【詳解】A．根據(jù)點(diǎn)電荷電場分布特點(diǎn)可知，點(diǎn)電荷在連線的中垂線上且?guī)ж?fù)電，A錯誤；B．點(diǎn)電荷到a處的距離由點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式可解得點(diǎn)電荷所帶的電荷量的大小為，B正確；C．把一個負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)沿直線移動到點(diǎn)過程中，兩電荷間距離先減小后增大，由庫侖定律可知兩電荷間的電場力先增大后減小，C正確；D．把一個正點(diǎn)電荷從點(diǎn)沿直線移動到點(diǎn)過程中，電場力先做正功后做負(fù)功，其電勢能先減小后增大，D錯誤。故選BC。5.AD【詳解】AD．帶正電的粒子M只在電場力作用下從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，克服電場力做功，其電勢能增加，動能減小，故AD正確；B．場強(qiáng)的大小與電場力做功正負(fù)無關(guān)，無法比較粒子M在P點(diǎn)的加速度與它在Q點(diǎn)的加速度，故B錯誤；C．因?yàn)榱Ｗ覯帶正電荷，所以P點(diǎn)的電勢低于Q點(diǎn)的電勢，故C錯誤。故選AD。6.BC【詳解】A、兩等量正電荷周圍部分電場線如右圖所示，其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠(yuǎn)到O過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠(yuǎn)方向．故試探電荷所受的電場力是變化的，q由A向O的運(yùn)動做非勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤．B、電場力方向與AO方向一致，電場力做正功，電勢能逐漸減?。还蔅正確．C、從A到O過程，電場力做正功，動能增大，從O到N過程中，電場力做負(fù)功，動能減小，故在O點(diǎn)試探電荷的動能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，從無窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小，則q運(yùn)動到O點(diǎn)時電勢能為負(fù)值．故D錯誤．故選BC7.CD【詳解】AB．b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，則O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷帶正電，場強(qiáng)方向由a指向c，帶負(fù)電的粒子從c向a運(yùn)動，電場力做正功，由ab=bc因ab間場強(qiáng)大于bc間場強(qiáng)，由W=qEl可知Wcb<Wba故AB錯誤；CD．粒子從c點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)過程中，電場力一直做正功，粒子電勢能不斷減小，動能不斷增加，故CD正確。故選CD。8.AC【詳解】試題分析：電子在從M到達(dá)N點(diǎn)的過程中，先靠近正電荷后遠(yuǎn)離正電荷，庫侖力先做正功后做負(fù)功，動能先增后減，速率先增大后減小，A正確；B錯誤；電子只受電場力作用，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減少后增加，C正確；D錯誤；故選AC．9.BC【詳解】由于不知道電子速度變化，由運(yùn)動軌跡圖不能判斷電子向那個方向運(yùn)動，故A錯誤；若aA＞aB，則A點(diǎn)離點(diǎn)電荷Q更近即Q靠近M端；又由運(yùn)動軌跡可知，電場力方向指向凹的一側(cè)即左側(cè)，所以，在MN上電場方向向右，那么Q靠近M端且為正電荷，故B正確；由B可知，電子所受電場力方向指向左側(cè)，那么，若電子從A向B運(yùn)動，則電場力做負(fù)功，電勢能增加；若電子從B向A運(yùn)動，則電場力做正功，電勢能減小，所以，一定有EpA＜EpB求解過程與Q所帶電荷無關(guān)，只與電場線方向相關(guān)，故C正確；由B可知，電場線方向由M指向N，那么A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)，故D錯誤；故選BC．10.BD【詳解】A．由于物塊離電荷越來越遠(yuǎn)，根據(jù)庫侖定律可知小物塊所受電場力越來越小，故A錯誤；B．由于小物塊由靜止開始運(yùn)動，因此一定受到庫侖斥力作用，此力對物塊做正功，電勢能減小，故B正確；C．由題只能判斷物塊和點(diǎn)電荷Q帶同種電荷，而不能確定點(diǎn)電荷Q的電性，故不能判斷M和N點(diǎn)電勢的高低，故C錯誤；D．由于小物塊始末動能都為零，因此動能沒有變化，根據(jù)動能定理可知電場力所做正功和克服摩擦力做功相等，故D正確。故選BD。11.【答案】（1）-6V；（2）4V【詳解】（1）負(fù)電荷從A到C，靜電力做功WAC=WAB＋WBC=-3×10-5J＋1.2×10-5J=-1.8×10-5J靜電力做負(fù)功表示電勢能增加了1.8×10-5J。如果規(guī)定A點(diǎn)電勢為零，則電荷在C點(diǎn)的電勢能為EpC=1.8×10-5JC點(diǎn)電勢（2）如果規(guī)定B點(diǎn)電勢為零，則電荷在B點(diǎn)電勢能為零，由題意知，負(fù)電荷由B到C，靜電力做功WBC=EpB′-EpC′=1.2×10-5J則EpC′=-1.2×10-5JC點(diǎn)的電勢12.(1)60N/C；(2)減少1.44×10-7J【詳解】(1)根據(jù)W1=qE·AB可